题目内容

已知反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H＜0，向某体积恒定的密闭容器中按体积比1：3充入N2和H2，在一定条件下发生反应．如图是某物理量（Y）随时间（t）变化的示意图，Y可以是（　　）
分析：由图可知，温度T2到达平衡所用时间短，反应速率较快，故温度T2＞T1，温度升高，Y表示的物理量降低，该反应正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，据此结合选项进行判断．
解答：解：由图可知，温度T2到达平衡所用时间短，反应速率较快，故温度T2＞T1，温度升高，Y表示的物理量降低，该反应正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，
A、该反应正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，N2的转化率降低，图象与实际符合，故A正确；
B、该反应正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，但混合气体的总质量不变，容器的体积不变，混合气体的密度不变，与Y表示的物理量变化不符，故B错误；
C、升高温度平衡向逆反应移动，混合气体的总的物质的量增大，容器体积不变，容器内压强增大，与Y表示的变化不符，故C错误；
D、升高温度平衡向逆反应移动，H2的体积分数增大，与Y表示的物理量变化不符，故D错误；
故选A．
点评：本题考查化学平衡图象，难度中等，根据图象曲线变化判断温度高低是关键，结合平衡移动进行解答．
练习册系列答案
相关题目
为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施．化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算．
（1）实验测得，5g液态甲醇（CH3OH）在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式
2CH30H（l）+302（g）=2C02（g）+4H20（l）△H=-1452.8kJ?mol-1
2CH30H（l）+302（g）=2C02（g）+4H20（l）△H=-1452.8kJ?mol-1
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（2）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能．从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程．在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量．
化学键 H-H N-H N≡N 键能/kJ?mol-1 436 391 946
已知反应N2（g）+3H2 （g）?2NH3（g）△H=a kJ?mol-1．试根据表中所列键能数据计算a为
-92
-92
．
（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算．
已知：C（s，石墨）+02（g）=C02（g）；△H1=-393.5kJ?mol-1
2H2（g）+02（g）=2H20（l）；△H2=-571.6kJ?mol-1
2C2H2（g）+502（g）=4C02（g）+2H20（l）；△H3=-2599kJ?mol-1
根据盖斯定律，计算298K时反应2C（s，石墨）+H2（g）=C2H2（g）的焓变：△H=
+226.7kJ?mol-1
+226.7kJ?mol-1
．
（4）已知热化学方程式：
①Fe2O3（s）+3CO（s）=2Fe（s）+3CO2（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe2O3（s）+CO（s）=2Fe3O4（s）+CO2（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe3O4（s）+CO（s）=4FeO（s）+CO2（g）；△H=+19kJ/mol
写出FeO（s）被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式
FeO（s）+CO（s）=Fe（s）+C02（g）△H=-11kJ/mol
FeO（s）+CO（s）=Fe（s）+C02（g）△H=-11kJ/mol
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为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施．化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算．
（1）．已知热化学方程式：
①．Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-25kJ/mol
②．3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g）△H=-47kJ/mol
③．Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g）△H=+19kJ/mol
写出FeO（s）被CO（g）还原成Fe（s）和CO2（g）的热化学方程式
FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+C02（g）△H=-11kJ/mol．
FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+C02（g）△H=-11kJ/mol．
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（2）．由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能．从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程．在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量．
化学键 H-H N-H N≡N
键能/kJ?mol-1 436 391 946
已知反应N2（g）+3H2 （g）?2NH3（g）△H=a kJ/mol．试根据表中所列键能数据计算a为
-92
-92
．
（3）．依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算．
已知：C（s，石墨）+O2 （g）=CO2（g）△H1=+393.5kJ/mol
2H2（g）+O2 （g）=2H2O （l）△H2=-571.6kJ/mol
2C2H2（g）+5O2 （g）=4CO2 （g）+2H2O （l）△H3=-2599kJ/mol
根据盖斯定律，计算298K时反应2C（s，石墨）+H2（g）=C2H2（g）的焓变：△H=
+226.7KJ/mol
+226.7KJ/mol
．
煤的气化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径之一．
（1）在250C 101kPa时，H2与02化合生成1mol H2O（g）放出241.8kJ的热量，其热化学 方程式为
 

又知：①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ/mol
②CO（g）+
1
2
O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ/mol
焦炭与水蒸气反应是将固体煤变为气体燃料的方法，C（s）+H2O（g）?CO（g）+Hi（g）△H=
 
kj/mol．
（2）CO可以与H2CXg）进一步发生反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0在恒容密闭容器中，起始时n（H20）=0.20mol，n（CO）=0.10mol，在8000C时达到平衡状态，K=1.0，则平衡时，容器中CO的转化率是（计算结果保留一位小数）．
（3）工业上从煤气化后的混合物中分离出H2，进行氨的合成，已知反应N2（g）+3H2（g）
催化剂
2NH3（（g） （△H＜0）在等容条件下进行．改变其他反应条件，在I、II、III阶段体 系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：
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①N2的平均反应速率v1（N2）、vII（N2）、vIII（N2）从大到小排列次序为
 
；
②由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是
 
，采取的措施是
 

③比较第II阶段反应温度（T2）和第III阶段反应速度（T3）的高低：T2
 
T3填“＞、=、＜”判断的理由是
 
．

已知反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）；ΔH＜0，向某体积恒定的密闭容器中按体积比1:3充入N2和H2，在一定条件下发生反应。右图是某物理量（Y）随时间（t）变化的示意图（图中T表示温度），Y可以是

 

A．N2的转化率                         B．混合气体的密度

C．密闭容器的压强              D．H2的体积分数

 

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