题目内容
【题目】在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0
(1)平衡常数的表达式K=__________,该反应450℃的平衡常数__________500℃时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”);
(2)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是__________
A.3υ正(H2)=2υ逆(NH3)
B.容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化
C.容器中气体的密度不随时间而变化
D.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(3)上述反应若第5分钟时达到平衡,测得NH3的物质的量为0.2mol计算从反应开始到平衡时,平均反应速率υ(N2)为__________mol/(L·min),NH3的体积分数__________
(4)保持其他条件不变,若初始投入量为amolN2、bmolH2、cmolNH3,也可得到与上述相同的平衡,则a、b、c需满足关系式:__________;
(5)第6分钟时,保持其它条件不变,若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2,8分钟时达到平衡,N2的转化率__________(填“增大”、“减小”、“不变”)。
【答案】
> BD 0.01 33.3% a+
=0.2、b+
=0.6 增大
【解析】
(1)对于放热反应,温度越高,平衡常数越小;
(2)反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,可由此进行判断;
(3)根据化学反应速率公式来计算反应速率;根据体积分数等于该气体的物质的量比总气体的物质的量计算;
(4根据极限转化的思想结合等效平衡知识来解决;
(5)转换成压强的改变对平衡移动的影响分析判断。
(1)根据反应方程式可得平衡常数表达式为:K=
;该反应是放热的,对于放热反应,温度越高,平衡常数越小,所以
的平衡常数>
时的平衡常数,故答案:
;>。
(2)A. 3υ正(H2)=2υ逆(NH3)时反应没有达到平衡状态,故A不选;
B.容器中气体的平均相对分子量
,建立平衡的过程中m始终不变,n是变化的,建立平衡的过程中
是变化的,容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化能说明反应达到平衡,故B选;
C.容器中气体的密度
,密度始终是不随时间而变化的一个定值,容器中气体的密度不随时间而变化不能说明反应达到平衡,故C不选;
D.容器中气体的分子总数不随时间而变化证明各组分浓度保持不变了,说明反应达到平衡,故D选;
故选BD;
(3)第5分钟时达到平衡,测得NH3的物质的量为0.2mol,所以减小的氮气物质的量为0.1mol,
,同时减小的氢气物质的量为0.3mol,则剩余氮气的物质的量为0.1mol,剩余氢气的物质的量为0.3mol,平衡时气体的总物质的量为:0.1mol+0.3mol+0.2mol=0.6mol,氨气的体积分数=
,故答案为:0.01;33.3%。
(4)初始投入量为amolN2、bmolH2、cmolNH3,极限转化为氮气和氢气,相当于投料为:
的氮气和
的氢气,得到与上述相同的平衡,则
,
,故答案为:
;
。
(5)第6分钟,保持其它条件不变,若继续通入0.2mol 的N2和0.6mol的H2,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,N2的转化率增大,故答案为:增大。
【题目】电离平衡常数(用Ka表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式 | HF | H2CO3 | HClO |
电离平衡 常数(Ka) | 7.2×10-4 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 | 3.0×10-8 |
(1)将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水稀释一倍(假设温度不变),下列各量增大的是___。
A.c(H+) B.c(H+)·c(OH-) C.
D.![]()
(2)25℃时,在20mL0.1mol·L-1氢氟酸中加入VmL0.1mol·L-1NaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是___。
![]()
A.pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的c(H+)相等
B.①点时pH=6,此时溶液中c(F-)-c(Na+)=9.9×10-7mol·L-1
C.②点时,溶液中的c(F-)=c(Na+)
D.③点时V=20mL,此时溶液中c(F-)<c(Na+)=0.1mol·L-1
(3)物质的量浓度均为0.1mol·L-1的下列四种溶液:①Na2CO3溶液;②NaHCO3溶液;③NaF溶液;④NaClO溶液。依据数据判断pH由大到小的是___。
(4)Na2CO3溶液显碱性是因为
水解的缘故,请设计简单的实验事实证之___。
(5)长期以来,一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO其结构式为H-O-F。HFO与水反应得到HF和化合物A,每生成1molHF转移___mol电子。