题目内容

(8分)氨在国民经济中占有重要地位。

(1)已知合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH < 0;在某密闭容器中充入合成氨的原料气(N2、H2),一定时间后达到平衡。为提高氨合成反应速率,同时使平衡向氨合成方向移动。下列措施可行的是 (填写编号)

① 升高温度; ② 缩小容器体积(加压); ③ 选择高效催化剂; ④ 在恒容条件下,再充入合成氨的原料气(N2、H2); ⑤在恒容条件下,再充入原平衡的混合气;⑥在恒容条件下,分离出氨气。

(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下:

T / ℃

165

175

185

195

K

111.9

74.1

50.6

34.8

ΔH(填“>”、“<”或“=”) 0。

②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比),下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α%)的关系。α随着x增大而增大的原因是 。

③上图中的B点处,NH3的平衡转化率为 。

 

(1)② ④ ⑤ (2) ① < ② n(NH3)增大,平衡正向移动,则CO2的转化率增大 ③ 32%

【解析】

试题分析:(1)ΔH < 0,升高温度平衡左移;加压速率加快,平衡正向移动;选择高效催化剂不能使平衡移动;在恒容条件下,再充入合成氨的原料气(N2、H2),反应速率增大,同时平衡向氨合成方向移动;在恒容条件下,再充入原平衡的混合气,相当于加压,反应速率增大,同时平衡向氨合成方向移动;在恒容条件下,分离出氨气,平衡正向移动,由于浓度减小,反应速率减小;

(2)①根据表中数据,升高温度,平衡常数减小,所以ΔH<0;②氨碳比(x)增大,相当于增大氨气的浓度,平衡正向移动,使CO2的转化率增大;设开始时CO2的浓度为a,则NH3的起始浓度为4a,CO2平衡转化率为64%,CO2反应的量为0.64a,NH3反应的量为1.28a,所以NH3的平衡转化率1.28a÷4a×100%=32%

考点:本题考查平衡常数、平衡移动原理。

 

练习册系列答案
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(12分)影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题。

(1)取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示。

①请在图3的方框中画出上述反应的速率与时间的关系曲线。

②在前4min内,镁条与盐酸的反应速率逐渐加快,在4min之后,反应速率逐渐减慢,请简述其原因: 。

(2)某同学发现,纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大,铝和盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白:

①该同学认为:由于预先控制了反应的其他条件,那么,两次实验时反应的速率不一样的原因,只有以下五种可能:

原因Ⅰ:Cl-对反应具有促进作用,而SO2- 4对反应没有影响;

原因Ⅱ:Cl-对反应没有影响,而SO2- 4对反应具有阻碍作用;

原因Ⅲ: ;

原因Ⅳ:Cl-、SO2- 4均对反应具有促进作用,但Cl-影响更大;

原因Ⅴ: 。

②该同学设计并进行了两组实验,即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片,分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和盐酸的试管(两试管的规格相同)中:

a.在盛有硫酸的试管中加入少量 固体 ,观察反应速率是否变化;

b.在盛有盐酸的试管中加入少量 固体,观察反应速率是否变化。

通过观察到实验a和实验b现象,从而得出结论。

 

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