题目内容

【题目】氨气是重要化工原料,在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0

(1)图表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与反应过程曲线图,t1、t3、t4 时刻分别改变某一外界条件,则在下列到达化学平衡的时间段中,NH3的体积分数最小的一段时间是___________(填写下列序号)

A.t0→t1 B.t2→t3 C.t3→t4 D.t5→t6

t4时改变的条件是________________。

现进行如下研究:在773K时,分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如表:

t/min

0

5

10

15

20

25

30

n(H2)/mol

6.00

4.50

3.60

3.30

3.03

3.00

3.00

n(NH3)/mol

0

1.00

1.60

1.80

1.98

2.00

2.00

(2)反应在0—10分钟内以氮气浓度变化表示的反应速率为___________,该温度下,此反应的平衡常数K=____________。

(3)该温度下,若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3mo/L、3mol/L、3mo/L/span>,则此时V正_____V逆 (填“>”“<”或“=”)。

(4)由上表中的实验数据计算得到“浓度一时间”的关系可用右图中的曲线表示,表示c(N2)-t的曲线是______(填“甲”“乙”或“丙”)。在此温度下,若起始充入4molN2和12 molH2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)-t的曲线上相应的点为_________。

【答案】D 减小压强或增大容积体积 0.08mol/(L·min) (或0. 148或0. 15均可) > 乙 B

【解析】

(1)从化学平衡移动的角度进行分析;

(2)根据化学速率的表达式进行计算;利用三段式计算化学平衡;

(3)利用Qc与K之间的关系进行分析;

(4)利用影响化学速率的因素以及影响化学平衡移动的因素进行分析。

(1)根据图像,t1-t2时间反应向逆反应方向进行,消耗NH3,t3-t4时间段,化学平衡不移动,t4-t5时间段,反应向逆反应方向进行,消耗NH3,因此氨气的体积分数最小的时间段是t5-t6,故选项D正确;t4时刻,正逆反应速率都降低,可能降低温度,也可能减小压强,如果是降低温度,该反应为放热反应,平衡影响正反应方向进行,v正>v逆,不符合图像,因此只能是减小压强,

故答案为D;减小压强或增大容器的体积;

(2)0-10min消耗H2的物质的量为(6.00-3.60)mol=2.40mol,根据反应方程式,消耗N2的物质的量为=0.8mol,依据反应速率的数学表达式,v(N2)= =0.08mol/(L·min);容器的体积为1L,则N2、H2、NH3的平衡浓度分别是1mol·L-1、3mol·L-1、2mol·L-1,根据化学平衡常数的表达式,K=,

故答案为0.08mol/(L·min);(或0. 148或0. 15均可);

(3)利用Qc=<平衡向正反应方向进行,即v(正)>v(逆),

故答案为>;

(4)开始通入N2、H2物质的量浓度分别是2mol·L-1、6mol·L-1,根据图像,起点为2mol·L-1的点为乙曲线,则乙曲线表示c(N2)-t的曲线;根据上述分析,曲线甲表示c(H2)-t,在此温度下,起始充入4molN2和12molH2,相当于在原来基础上增大压强,化学反应速率加快,达到平衡所用时间缩短,相当于在原来基础上增大压强,该反应的平衡向正反应方向进行,即比原平衡的2倍小,则应是B点,

故答案为乙;B。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网