题目内容

下图是合成氨反应时的反应速率随时间的变化曲线：N2＋3H22NH3(放热反应)

(1)t0时反应从哪方开始？向哪个方向移动？

(2)t1，t2，t3时刻分别改变了什么条件？平衡移动方向怎样？

答案：
解析：

　　(1)从正逆两个方向同时开始，向正反应方向进行

　　(2)t1时增大反应物的浓度同时又减小NH3的浓度，平衡向正反应移动；t2时刻升高温度，平衡向逆反应方向移动；t3时刻是降低压强，平衡向逆反应方向移动．


练习册系列答案
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氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：

（1）图1是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式
NO2（g）+CO（g）═CO2（g）+NO（g）；△H=-234KJ/mol
NO2（g）+CO（g）═CO2（g）+NO（g）；△H=-234KJ/mol

（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率．电化学合成氨过程的总反应式为：N2+3H2
         通电         
.
(一定条件)
2NH3，
阳极反应式为：3H2-6e-=6H+，则阴极反应式为
N2+6H+=6e-+2NH3
N2+6H+=6e-+2NH3
．
（3）工业中常用以下反应合成氨：N2+3H2?2NH3△H＜0．某实验室在三个不同条件的密闭容器中，分别加入浓度均为c （N2）=0.1mol/L，c （H2）=0.3mol/L进行反应时，N2的浓度随时间的变化如下图①、②、③曲线所示．
I．该反应实验②平衡时H2的转化率为
40%
40%
．
II．据图2所示，②、③两装置中各有一个条件与①不同．请指出，并说明判断的理由．③条件：
②与①相比加了催化剂；③与①相比温度升高
②与①相比加了催化剂；③与①相比温度升高
理由：
因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同；
该反应为放热反应，温度升高，达到平衡的时间缩短，但平衡向逆反应方向移动，③中到达平衡时N2的浓度高于①
因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动，所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同；
该反应为放热反应，温度升高，达到平衡的时间缩短，但平衡向逆反应方向移动，③中到达平衡时N2的浓度高于①
．
（4）I．NH4Cl溶液呈酸性，这是由于NH4+水解的缘故．则NH4Cl溶于重水（D2O）生成一水合氨和水合氢离子的离子方程式是
NH4++D2O=NH3?HDO+D3O+
NH4++D2O=NH3?HDO+D3O+
．
II．常温下，0.1mol?L-1氨水与0.1mol?L-1盐酸溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），则混合溶液中由水电离出的c（H+）
＞
＞
 0.1mol?L-1氨水溶液中由水电离出的c（OH-）（填写“＞”“=”或“＜”）
氨气是一种重要的基础化工原料，用途广泛．
在微电子工业中，氨水可作刻蚀剂H2O2 的清除剂，产物不污染环境．该反应的化学方程式为2NH3+3H2O2═
N2
N2
+6H2O
工业中常用以下反应合成氨：N2+3H2?2NH3△H＜0．某实验室在三个不同条件的密闭容器中，分别加入浓度均为c（N2）=0.100mol/L，c（H2）=0.300mol/L进行反应时，N2的浓度随时间的变化如下图①、②、③曲线所示．

（1）该反应平衡常数的数学表达式
c2(NH3)平衡
c(N2)平衡c3(H2)平衡
c2(NH3)平衡
c(N2)平衡c3(H2)平衡
；实验②平衡时H2的转化率为
40%
40%

（2）据图所示，②、③两装置中各有一个条件与①不同．请指出，并说明判断的理由．
②条件：
加了催化剂
加了催化剂
理由：
因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同．
因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间，但化学平衡不移动所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同．

③条件：
温度升高
温度升高
理由：
该反应为放热反应，温度升高，达到平衡的时间缩短，但平衡向逆反应方向移动，③中到达平衡时N2的浓度高于①
该反应为放热反应，温度升高，达到平衡的时间缩短，但平衡向逆反应方向移动，③中到达平衡时N2的浓度高于①
．

运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义

（1）硫酸生产过程中2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示，根据下图回答下列问题：

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H__________0（填“>”或“<”），

②一定条件下，将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应，能说明该反应已达到平衡的是???????? 。

A．体系的密度不发生变化???? ????????????? ? B．SO2与SO3的体积比保持不变

C．体系中硫元素的质量百分含量不再变化??? ?? D．单位时间内转移4 mol 电子，同时消耗2 mol SO3

E．容器内的气体分子总数不再变化

（2）一定的条件下，合成氨反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。

图1 ????? ? ? 图2?? ???? ? 图3

①该反应的平衡常数表达式为?????????? ，升高温度，平衡常数????????? （填“增大”或“减小”或“不变”）。

②由图2信息，计算0~10min内该反应的平均速率v(H2)=??????? ，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N2)的变化曲线为??????? (填“a”或“b”或“c”或“d”)

③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是 ????? 点，温度T1 ?? T2（填“>”或“=”或“<”）

（3）若将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应，所得溶液呈???? 性，所得溶液中c(H+)- c(OH－)=??????????? （填写表达式）（已知：H2SO3：Ka1=1．7×10－2，Ka2=6．0×10－8，NH3·H2O：Kb=1．8×10－5）

 

氨气是生产氮肥、硝酸、纯碱等的重要原料。

（1）实验室模拟合成氨。在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料（单位是mol /L），平衡时测得甲容器中H2的转化率为20%。

 

N2

H2

NH3

甲

1

3

0

乙

0.5

1.5

1

丙

0

0

4

 

①平衡时甲容器中氨气的浓度为            。

②乙容器中开始反应时，v逆     v正(填＜、＞或＝)。

③达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为                           。

（2）工业上以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

 

①焓变ΔH_____0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

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）＝x，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右图中的B点处，NH3的平衡转化率为                     。

 

(16分)氨气是一种重要的基础化工原料，用途广泛。

在微电子工业中，氨水可作刻蚀剂H2O2 的清除剂，产物不污染环境。该反应的化学方程式为2NH3+3H2O2=      +6H2O

工业中常用以下反应合成氨：N2+3H22NH3  △H＜0。某实验室在三个不同条件的密闭容器中，分别加入浓度均为C(N2)=0.100mol/L, C(H2)=0.300mol/L进行反应时, N2的浓度随时间的变化如下图①、②、③曲线所示。

（1）该反应平衡常数的数学表达式             ；实验②平衡时H2的转化率为_______

（2）据图所示，②、③两装置中各有一个条件与①不同。请指出，并说明判断的理由。

②条件：_______      理由：                                      ________

③条件：_______      理由：                                      ________

 

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