在一容積為2 L的密閉容器中,加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 。反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如下圖所示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)根據(jù)上圖,計(jì)算從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí),氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)為_(kāi)_____________。
(2)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率_________________。
(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第5分鐘末,保持其它條件不變,若改變反應(yīng)溫度,則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為_(kāi)___________。(填序號(hào))
a.0.20 mol·L-1 b.0.12 mol·L-1 c.0.10 mol·L-1 d.0.08 mol·L-1
(4)請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式_________,若該反應(yīng)在298K、398K時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1 K2(填“>”、“="”" 或 “<” )。
(5)在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后,若在第8分鐘末達(dá)到新的平衡(此時(shí)NH3的濃度約為0.25 mol·L-1),請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫(huà)出第5分鐘末到此平衡時(shí)NH3濃度的變化曲線。
(1)0.0375 mol·L-1·min-1
(2)50%
(3)a、c
(4) >
(5)
解析試題分析:(1)v(H2)="3/2" v(NH3)=3/2×0.10mol/L÷4min=0.0375 mol·L-1·min-1。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
初始濃度(mol?L?1)0.1 0.3 0
初始濃度(mol?L?1)0.05 0.15 0.1
初始濃度(mol?L?1)0.05 0.15 0.1
則該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率=0.05mol?L?1÷0.1mol?L?1×100%=50%
(3)根據(jù)化學(xué)方程式可知NH3的濃度范圍0<c(NH3)<0.2mol?L?1,原平衡NH3的濃度為0.10mol?L?1,溫度改變,平衡移動(dòng)會(huì)發(fā)生移動(dòng),新平衡的濃度一定不是0.10mol?L?1,故a、c項(xiàng)不可能。
(4)根據(jù)平衡常數(shù)的定義可得該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:;因?yàn)檎磻?yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,所以K1>K2。
(5)第5分鐘末將容器的體積縮小一半后,NH3的濃度變?yōu)?.20mol?L?1,壓強(qiáng)增大,平衡向右移動(dòng),NH3的濃度逐漸增加,到8min末為0.25mol?L?1,即可畫(huà)出曲線。
考點(diǎn):本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的計(jì)算、濃度范圍的判斷、化學(xué)平衡常數(shù)、濃度曲線的繪制。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
把大氣中的游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過(guò)程稱為固氮。生物固氮和大氣固氮(閃電時(shí)N2轉(zhuǎn)化為NO)屬于自然固氮,這遠(yuǎn)不能滿足人類(lèi)的需要。工業(yè)固氮(合成氨)是目前人工固氮的主要方法。有關(guān)大氣固氮和工業(yè)固氮的平衡常數(shù)K值分別如下表一和表二。
表一:N2+ O2 2NO
溫度 | 27℃ | 2000℃ |
K值 | 3.84×10-31 | 0.1 |
溫度 | 25℃ | 350℃ | 400℃ | 450℃ |
K值 | 5×108 | 1.847 | 0.507 | 0.152 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)(△H<0)在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示:
回答問(wèn)題:
(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式中,a:b:c為 ;
(2)B的平衡轉(zhuǎn)化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最大的是 ,其值是 ;
(3)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移動(dòng)的方向是 ,采取的措施是 ;
(4)比較第Ⅱ階段反應(yīng)溫度(T2)和第Ⅲ階段反應(yīng)溫度(T3)的高低:T2 T3 (填“<”、“>或“=”),判斷的理由是 ;
(5)達(dá)到第三次平衡后,將容器的體積擴(kuò)大一倍,假定10min后達(dá)到新的平衡,請(qǐng)?jiān)谙聢D中用曲線表示第IV階段體系中B物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(注:只須畫(huà)出B的濃度隨時(shí)間變化曲線)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。其原理為:
,據(jù)此回答以下問(wèn)題:
(1)①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。
②根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律可知,對(duì)于該反應(yīng),溫度越高,其平衡常數(shù)的值越 。
(2)某溫度下,若把10 mol N2與30 mol H2置于體積為10 L的密閉容器內(nèi),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測(cè)得混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為20%,則該溫度下反應(yīng)的K= (可用分?jǐn)?shù)表示)。
能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 (填字母)。
a.容器內(nèi)的密度保持不變 b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.v正(N2)=2v逆(NH3) d.混合氣體中c(NH3)不變
(3)對(duì)于合成氨反應(yīng)而言,下列有關(guān)圖像一定正確的是(選填序號(hào)) 。
(4)相同溫度下,有恒容密閉容器A和恒壓密閉容器B,兩容器中均充入1 mol N2和3 mol H2,此時(shí)兩容器的體積相等。在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A中NH3的體積分?jǐn)?shù)為a,放出熱量Q1kJ;B中NH3的體積分?jǐn)?shù)為b,放出熱量Q2kJ。則:a b(填“>”、“<”或“=”,下同),Q1 Q2,Q1 92.4。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
在一定條件下,可逆反應(yīng):mA+nBpC達(dá)到平衡,若:
(1) A、B、C都是氣體,減少壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則m+n和p的大小關(guān)系是 ;
(2) A、C是氣體,若增加B的量,平衡不移動(dòng),則B應(yīng)為 態(tài);
(3) A、C是氣體,而且m+n = p,增大壓強(qiáng)可使平衡發(fā)生移動(dòng),則平衡移動(dòng)的方向必是 。
(4) 加熱后,可使C的質(zhì)量增加,則正反應(yīng)是 反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(14分)某化學(xué)反應(yīng)2A(g)B(g)+D(g)在四種不同條件下進(jìn)行,B、D起始濃度為零,反應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況,根據(jù)下述數(shù)據(jù),完成下列填空:
實(shí)驗(yàn) 序號(hào) | 溫度/℃ | 時(shí)間/min | ||||||
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | ||
1 | 800℃ | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
2 | 800℃ | c2 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
3 | 800℃ | c 3 | 0.92 | 0.75 | 0.63 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
4 | 820℃ | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
常溫下按照如下方案完成實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 反應(yīng)物 | 催化劑 |
① | 10mL2% H2O2溶液 | 無(wú) |
② | 10mL5% H2O2溶液 | 無(wú) |
③ | 10mL5% H2O2溶液 | 1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
④ | 10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液 | 1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
⑤ | 10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 | 1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(1)25 ℃時(shí),合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol
①在該溫度時(shí),取l mol N2和3 mol H2放在密閉容器中,在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得反應(yīng)放出的熱量總是_______92.4 kJ。(填“小于”, “大于” 或“等于”)
②一定條件下,上述可逆反應(yīng)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行,下列敘述能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是_______________。
A.NH3生成的速率與NH3分解的速率相等 |
B.混合氣體的反應(yīng)速率v正(NH3)=v逆(H2) |
C.容器內(nèi)的密度不再變化 |
D.單位時(shí)間內(nèi)消耗a mol N2,同時(shí)生成2a mol NH3 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
在下列事實(shí)中,什么因素影響了化學(xué)反應(yīng)的速率?
(1)熔化的KClO3放出氣泡很慢,撒入少量MnO2很快產(chǎn)生氣體。 。
(2)同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂條,產(chǎn)生氣體有快有慢。 。
(3)同樣大小的石灰石分別在0.1mol·L-1的鹽酸和1mol·L-1的鹽酸中,反應(yīng)速率不同。 。
(4)工業(yè)上常將固體燃料粉碎進(jìn)行燃燒。 。
(5)夏天的食品易霉變,冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象。 。
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