题目内容

18．一定条件下，向可变容积的密闭容器中通入N2和H2，发生反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．
达到平衡后，容器的体积为4L，试回答下列问题：
（1）该条件下，反应的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$，若降低温度，K值将增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）达到平衡后，若其他条件不变，把容器体积缩小一半，平衡将向正反应方向（填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”）移动，平衡常数将不变．
（3）达到平衡后，在恒压条件下，向容器中通入氦气（He），氮气的转化率将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）在三个相同的容器中各充入1molN2和3molH2，在不同条件下分别达到平衡，氨的体积分数ω随时间变化曲线如图所示．下列说法正确的是b（填序号）
a．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p2＞p1
b．图Ⅱ可能是同温同压下，催化剂对反应的影响，催化剂性能1＞2
c．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2

（5）常压下，把H2和He稀释的N2分别通入一个570℃的电解池装置（如图2），H2和N2可在电极上合成氨，装置中所用的电解质（图中黑细点）能传导H+，则阴极的电极反应为N2+6H++6e-═2NH3．

分析 （1）化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，但平衡常数只与温度有关；
（2）该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的反应，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；温度不变，平衡常数不变；
（3）达到平衡后，在恒压条件下，向容器中通入氦气，参加反应的气体分压减小，平衡向气体体积增大方向移动．
（4）a．增大压强平衡右移；
b．催化剂不影响平衡移动；
c．升高温度平衡逆向移动；
（5）电解池的阴极发生得电子的还原反应，总反应式减去阳极电极反应式，即为阴极电极反应式．

解答 解：（1）化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，所以该反应的平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$；该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，则化学平衡常数增大，
故答案为：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$；增大；
（2）该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的反应，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，向正反应方向移动，
故答案为：向正反应方向；不变；
（3）达到平衡后，在恒压条件下，向容器中通入氦气，参加反应的气体分压减小，平衡向气体体积增大方向移动，所以逆向移动，氮气的转化率减小，
故答案为：减小；
（4）a．增大压强平衡右移，氨气的含量应增大，故a错误；
 b．催化剂不影响平衡移动，由图象可知催化剂性能，1＞2，故b正确；
 c．升高温度平衡逆向移动，氨气的含量减小，故c错误；
故答案为：b；
（5）总反应式为N2+3H2=2NH3，阳极的电极反应为3H2-6e-═6H+，总反应式减去阳极电极反应式即为阴极电极反应式，所以阴极电极反应式为：N2+6H++6e-═2NH3．
故答案为：N2+6H++6e-═2NH3．

点评 本题考查化学平衡移动影响因素，为高频考点，明确温度、浓度、压强对化学平衡移动影响原理是解本题关键，注意：化学平衡常数只与温度有关，与物质浓度、混合气体压强都无关，题目难度不大．

练习册系列答案
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15．在反应11P+15CuSO4+24H2O═5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 中，已知Cu3P 中P为-3价，则15mol CuSO4可氧化的P的物质的量为（　　）
A．1.5 molB．5.5 molC．3 molD．2.5 mol
16．请仔细看图，

根据盖斯定律，△H4=△H1-△H2+△H3  （用△H1、△H2、△H3表示）
6．研究氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）+NaCl（s）?NaNO3（s）+ClNO（g）　K1△H1＜0（Ⅰ）
2NO（g）+Cl2（g）?2ClNO（g）　K2△H2＜0（Ⅱ）
（1）4NO2（g）+2NaCl（s）?2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）
请回答下列问题：
（1）4NO2（g）+2NaCl（s）?2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）
的 平 衡 常 数K=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$（用 K 1、K 2 表示）．
（2 ）若反应Ⅰ在绝热密闭容器中进行，实验测得NO2（ g ）的转化率随时间变化的示意图如图所示，t3 ～t 4 时刻，NO2（g）的转化率 （NO2%）降低的原因是因反应为放热反应且反应容器为绝热容器，随着反应的进行，体系的温度会升高，故再次达平衡时的转化率会降低．
（3 ）若反应Ⅱ在恒温、恒容条件下进行，下列能判断该反应一定达到平衡状态的是AD．
A．容器内压强不再变化
B．n （ ClNO ）=n （ NO ）
C．混合气体密度不变
D．υ 正 （ NO ）=υ 逆 （ ClNO ）
（4 ）在一定温度和压强下，反应Ⅱ达到平衡，当 NO和 Cl2 的比例不同时，对 Cl 2的转化率及平衡混合物中 ClNO 的体积分数都有影响．设 NO 和 Cl2 起始物质的量之比为 x，平衡时 Cl2 的转化率为 a，平衡混合物中 ClNO 的体积分数为y，判断 a、x、y 三者的相互关系，用 a 和 x 的代数式表示 y，y=$\frac{2a}{x+1-a}$．
（5）实 验 室 可 用 NaOH 溶 液 吸 收 NO2，反 应 为2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O．含 0.2molNaOH 的水溶液与 0.2molNO2 恰好完全反应得1L溶液 A，溶液B为 0.1mol•L-1 的CH 3 COONa 溶液，则两溶液中 c（NO3 - ）、c（ NO2- ）、c （ CH3COO- ）由大到小的顺序c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（CH3COO-）（已知 HNO 2 的电离常数 K 3=7.1×10-4 mol•L -1，CH3 COOH 的电离常数K4=1.7×10-5 mol•L-1 ）．常温下，向溶液 B 中加水稀释过程中，下列比值变大的是a、b、c．
a．c（H+）/c（OH-）
b．（OH-）/c（ CH3COO- ）
c．c（Na+）/c（ CH3COO- ）
d．c（ CH3COO- ）•c（H+）/c（CH3COOH）
13．一定条件下可逆反应X（g）+3Y（g）?2Z（g），X、Y、Z的起始浓度分别为a mol•L-1、b mol•L-1、c mol•L-1（均不为零），反应正向进行达到平衡时，它们的浓度分别为0.2mol•L-1、0.6mol•L-1、0.18mol•L-1，则下列判断正确的是（　　）
A．a：b=3：1
B．X、Y的转化率相等
C．Y和Z的生成速率之比为2：3可做平衡标志
D．a的取值范围为0 mol•L-1＜a＜0.18 mol•L-1
3．（1）氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一．其合成原理为：
N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1．，
在定容2升密闭容器中，使2mol N2和6mol H2混合发生反应，平衡时N2转化率为20%：
当反应达到平衡时，H2的浓度是2.4mol/L
（2）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究该反应原理，进行如下实验：在容积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下发生发应，
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
实验测得CO2和CH3OH（g）的物质的量（n）随时间变化如图1所示：

从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=0.225mol/（L•min）
500℃达平衡时，CH3OH（g）的体积分数为30%．
10．下列离子方程式，书写正确的是（　　）
A．硫酸溶液与氢氧化钡溶液：H++SO42-+Ba2++OH-═BaSO4↓+H2O
B．盐酸与碳酸钠溶液反应CO32-+2H+═CO2↑+H2O
C．硝酸银溶液中加入铜粉Ag++Cu═Cu2++Ag
D．铁与稀盐酸反应2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
7．下列说法不正确的是（　　）
A．硫酸的摩尔质量与6.02×1023个硫酸分子的质量在数值上相等
B．6.02×1023个N2和6.02×1023个H2的质量比等于14：1
C．1 mol臭氧和1.5 mol氧气含有相同数目的氧原子
D．常温、常压下，0.5×6.02×1023个一氧化碳分子质量是28 g
8．在25℃时，pH=12的NaOH溶液100mL，欲使它的pH降为11，需加入pH=10的NaOH溶液1000 mL；
在25℃时，有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液等体积混合：若a+b=13，则溶液呈酸性；pH为2的盐酸和pH为12的NaOH溶液，由水电离的氢离子浓度之比为1：1．

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