氮氣與氫氣反應生成氨氣的平衡常數(shù)見下表:

 
 
N2+3H22NH3
 
溫度
 
25℃
 
200℃
 
400℃
 
600℃
 
平衡常數(shù)K
 
5×108
 
650
 
0.507
 
0.01
 
 
(1)工業(yè)上合成氨的溫度一般控制在500℃,原因是                               。
(2)在2 L密閉容器中加入1 mol氮氣和3 mol氫氣,進行工業(yè)合成氨的模擬實驗,若2分鐘后,容器內(nèi)壓強為原來的0.8倍,則0到2分鐘,氨氣的反應速率為________mol/(L·min)。
(3)下列說法能表明該反應達到平衡的是________
A.氣體的平均分子量不再變化             B.密閉容器內(nèi)的壓強不再變化
C.v (N2) =" 2" v (NH3)                      D.氣體的密度不再變化
(4)下列措施,既能加快該反應的反應速率,又能增大轉(zhuǎn)化率的是______________
A.使用催化劑     B.縮小容器體積      C.提高反應溫度     D.移走NH3
(5)常溫下,在氨水中加入一定量的氯化銨晶體,下列說法錯誤的是______。
A.溶液的pH增大    B.氨水的電離度減小    C.c(OH-)減小    D.c(NH4+)減小
(6)將氨水與鹽酸等濃度等體積混合,下列做法能使c(NH4+)與c(Cl)比值變大的是________
A. 加入固體氯化銨                B.通入少量氯化氫 
C. 降低溶液溫度                  D.加入少量固體氫氧化鈉

(1)催化劑的活性溫度且反應速率較快(2分);
(2)0.2 mol/(L·min)(2分);
(3)AB(2分);
(4)B(2分)           (5)AD(2分);        (6)AC(2分)

解析試題分析:(1)工業(yè)上合成氨的溫度一般控制在500℃,原因主要是從反應的速率角度來考慮的,因為催化劑的活性溫度且反應速率較快。
(2)N2+3H22NH3,設(shè)反應后氮氣的物質(zhì)的量為x,則氮氣轉(zhuǎn)化了1-x,氫氣剩余3-(1-x),氨氣生成2(1-x),根據(jù)壓強之比和物質(zhì)的量成正比,可得關(guān)系式4:【1-x+3-(1-x)+2(1-x)】=1:0.8。最終求得氨氣的反應速率為0.2 mol/(L·min)。
(3)合成氨氣的反應,若沒有達到平衡,反應前后平均分子質(zhì)量始終發(fā)生變化,密閉容器內(nèi)的壓強也發(fā)生變化,而密度始終沒有改變,故選AB。而C中v (N2) =" 2" v (NH3) 沒有說明反應的方向,無法做為判據(jù)。
(4)使用催化劑能加快速率但不能改變轉(zhuǎn)化率,A錯誤;縮小容器體積兩者都能實現(xiàn),B正確;提高反應溫度能加快速率但轉(zhuǎn)化率降低,C錯誤;移走NH3濃度降低,速率降低轉(zhuǎn)化率增大,D錯誤
(5)根據(jù)氨水中存在的電離平衡可知,加入一定量的氯化銨晶體,增大了c(NH4+),平衡右移,溶液的pH減小, A錯誤;氨水的電離度減小,B正確; c(OH-)減小,C正確;c(NH4+)減大, D錯誤。
(6)將氨水與鹽酸等濃度等體積混合,反應后生成氯化銨,此時溶液中存在NH4+的水解平衡,加入固體氯化銨,增大了銨根濃度,抑制了其水解,比值增大, A正確。通入少量氯化氫,氯離子增大程度大于銨根的增大程度,B錯誤。降低溶液溫度,抑制其水解,銨根濃度增大, C正確。加入少量固體氫氧化鈉,銨根濃度減小,D錯誤。
考點:本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡和鹽類水解平衡的移動問題。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

已知可逆反應:A(g)+B(g)C(g)+D(g)  ΔH<0。請回答下列問題:
(1)在某溫度下,反應物的起始濃度分別為:c(A)="1" mol/L,c(B)="2.4" mol/L,達到平衡時,A的轉(zhuǎn)化率為60%,此時B的轉(zhuǎn)化率為         。
(2)若反應溫度降低,則B的轉(zhuǎn)化率將        (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)若反應溫度不變,反應物的起始濃度分別為c(A)="4" mol·L-1,c(B)=" a" mol·L-1,達到平衡后c(C)="2" mol·L-1,則a=         
(4)若反應溫度不變,反應物的起始濃度分別為c(A)="c(B)=b" mol/L,達到平衡后c(D)=       。(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

工業(yè)上用化學氣相沉積法制備氮化硅,其反應如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0
某溫度和壓強條件下,分別將0.3 mol SiCl4(g)、0.2 mol N2(g)、0.6 mol H2(g)充入2 L密閉容器內(nèi),進行上述反應,5 min達到平衡狀態(tài),所得Si3N4(s)的質(zhì)量是5.60 g。
(1)H2的平均反應速率是     mol·L-1·min-1。 
(2)平衡時容器內(nèi)N2的濃度是     mol·L-1。 
(3)SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率是    。 
(4)若按n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不斷擴大加料,SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率應    (填“增大”“減小”或“不變”)。 
(5)在不改變反應條件的情況下,為了提高SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率,可通過改變投料配比的方式來實現(xiàn)。下列四種投料方式,其中可行的是    。 

選項
投料方式
A
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2
B
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 1∶2∶2
C
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 3∶2∶2
D
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 2∶1∶3
 
(6)達到平衡后升高溫度,其他條件不變,對平衡體系產(chǎn)生的影響是    (填字母序號)。 
A.c(HCl)減少
B.正反應速率減慢,逆反應速率加快
C.Si3N4的物質(zhì)的量減小
D.重新平衡時c(H2)/c(HCl)增大

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

向某密閉容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的氣體B三種氣體,在一定條件下發(fā)生反應,各物質(zhì)濃度隨時間變化如下面左圖所示。下面右圖為t2時刻后改變?nèi)萜髦袟l件,平衡體系中速率隨時間變化的情況且t2—t5四個階段都各改變一種條件,所用條件均不同。t3—t4階段為使用催化劑。

(1)若t1=15s,則t0—t1階段以C濃度變化表示的反應速率為v(C)=        mol/(L?s);
(2)若t2—t3階段,C的體積分數(shù)變小,此階段v正    v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)B的起始物質(zhì)的量為                        mol;
(4)t1時刻,平衡常數(shù)K=         
(5)t5—t6階段容器內(nèi)A的物質(zhì)的量共減小0.03mol,而此過程中容器與外界的熱交換總量為a KJ,寫出該反應的熱化學方程式                             
(6)若t2時刻后圖像變化如下圖,則改變條件為                       
  
a.恒溫恒壓下,按照2:1比例充入任意量的B和C
b.恒溫恒壓下,加入0.24mol A、0.06mol B和0.14mol C
c.恒溫恒壓下,加入0.12mol A、0.1mol B和0.22mol C
d.恒溫恒壓下,加入0.14mol B和0.30mol C

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

鐵是最常見的金屬之一,鐵可以形成多種氧化物、氫氧化物和鹽類。鐵與二氧化碳、水在某一密閉體系中反應情況如下表所示:

化學反應
平衡
常數(shù)
溫度
973K
1173K
①Fe(s)+CO2(g)  FeO(s)+CO(g)
K1
1.47
2.15
②Fe(s)+H2O(g)  FeO(s)+H2(g)
K2
2.38
1.67
③CO(g)+ H2O(g)  CO2(g)+ H2(g)
K3
?
?
完成下列填空:
(1)反應①是           (選填“吸熱”,“放熱”)反應。根據(jù)反應①與②可以推導出同溫下K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=                 (用K1、K2表示)。
(2)973K時,若反應③在一個容積為2L的反應容器內(nèi)2min時達到平衡,有3mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則在2min內(nèi)v(CO2)=                          。若壓縮容器的容積為原來的一半,平衡將              移動(選填“向左”,“向右”,“不”),CO2的濃度將                   (選填“增大”,“減小”,“不變”)。使該反應的平衡轉(zhuǎn)化率及平衡常數(shù)都增大的措施有                                    。
(3)在FeCl3稀溶液中滴加KSCN溶液后呈紅色,反應的離子方程式是                ;若在其中加入少量KCl固體,溶液的顏色________(選填“變深”,“變淺”,“不變”)。
(4)若先往FeCl3溶液中加入足量NaF溶液,再滴加KSCN溶液,則不呈紅色,若再加入足夠量FeCl3溶液.又會呈現(xiàn)紅色。請對上述實驗現(xiàn)象作出解釋                 

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑表面與水發(fā)生下列反應:
2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)    ΔH= a kJ·mol-1
上述反應NH3生成量與溫度的關(guān)系,常壓下達到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下表:

溫度 T/K
303
313
323
NH3生成量/(10-6 mol)
4.8
5.9
6.0
(1)此合成反應的a      0 (填“>”、“<”或“=”)。
(2)用水稀釋0.1 mol·L-1氨水(設(shè)稀釋時溶液溫度不變),則溶液中隨著水量的增加而減小的是下列的     (填序號):
A.c(NH3·H2O)     B.    C.c(H+)·c(OH)    D.
(3)工業(yè)用氨制取硝酸的氧化反應為:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0,若起始的物質(zhì)的量相同,則下列關(guān)系圖正確的是________(填序號):

A                      B                C            D
(4)在1L容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應,部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表:
時間/濃度
c(NH3) (mol/L)
c(O2 ) (mol/L)
c(NO) (mol/L)
起始
0.8000
1.600
0.000
第4 min
0.3000
0.9750
0.5000
第6 min
0.3000
0.9750
0.5000
第8 min
0.7000
1.475
0.1000
 
反應在第6 min到8min時改變了條件,改變的條件可能是___________________;在該條件下,平衡向_______移動(填“左”或“右”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

能源問題是人類社會面臨的重大課題,甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應用的廣闊前景,研究甲醇具有重要意義。
(1)用CO合成甲醇的反應為:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容積為1L。的密閉容器中分別充入1molCO和2molH2,實驗測得甲醇的物質(zhì)的量和溫度、時間的關(guān)系曲線如圖所示。則該正反應的△H_______0(填“<”、“>”或“=”),判斷的理由是______。

(2)利用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇,其反應為:CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常溫常壓下已知下列反應的能量變化如下圖所示:

由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學方程式為_______。
②為探究用CO2生產(chǎn)燃料甲醇的反應原理,現(xiàn)進行如下實驗:在一恒溫恒容密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,進行上述反應。測得CO2。和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。從反應開始到平衡,v(H2)="_______" ;該溫度下的平衡常數(shù)數(shù)值K=______。能使平衡體系中n(CH3OH)/n(CO2))增大的措施有_______(任寫一條)。

(3)工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種。
①甲醇蒸汽重整法。主要反應為;CH3OH(g)  CO(g)+2H2(g)設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0. 60 molCH3OH(g),體系壓強為P1,在一定條件下達到平衡時,體系壓強為P2,且P2/P1 =2.2,則該條件下CH3OH  的平衡轉(zhuǎn)化率為______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2-ZnO為催化劑時原料氣比例對反應的選擇性(選擇性越大,表示生成的該物質(zhì)越多)影響關(guān)系如圖所示。則當n(O2)/n(CH3OH) =0.25時。CH3OH與O2發(fā)生的主要反應方程式為______ 。在制備H2:時最好控制n(O2))/n(CH3OH)=______。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

將E和F加入固定容積的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應:
E(g)+F(s)2G(g)。忽略固體體積,平衡時G的體積分數(shù)(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示:

壓強/MPa
體積分數(shù)/%
溫度/℃
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1000
e
f
83.0
(1)915℃、2.0MPa時E的轉(zhuǎn)化率為            
(2)該反應的△S    0(填“>”、“<”或“=”,下同),b    f。
(3)平衡常數(shù)K(1000℃)   K(810℃) ,理由是                      。
(4)對于上述反應,下列說法正確的是           (填序號)。
①混合氣體的密度不再變化,反應達到平衡
②該反應的正反應為放熱反應
③增大F的量,單位體積活化分子數(shù)增大,化學反應速率加快
④恒溫恒容條件下通入惰性氣體,平衡不移動
⑤恒溫恒壓條件下通入惰性氣體,化學反應速率加快

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的會破壞臭氧層?茖W家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的轉(zhuǎn)變成,化學方程式:2NO+2CO2CO2+N2
為了測定在某種催化劑作用下的反應速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度(mol·L-1)如表:

時間/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)
1.00×10-3
4.50×10-4
2.50×10-4
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4
c(CO)
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
 
請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
(1)若1molNO和1molCO的總能量比1molCO2和0.5molN2的總能量大,則上述反應的       0(填寫“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s內(nèi)的平均反應速率v(N2)=_____________。(保留兩位小數(shù))
(3)下列措施能提高轉(zhuǎn)變成的反應速率的是     。
A.選用更有效催化劑  B.升高反應體系溫度C.降低反應體系溫度  D.縮小容器體積
(4)研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,某同學設(shè)計了三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中。(濃度/ mol·L-1
實驗編號
T/℃
NO初始濃度
CO初始濃度
催化劑比表面積/m2·g-1

280
1.20×10-3
5.80×10-3
82

 
 
 
124

350
 
 
124
①請在上表格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。
②請在給出的坐標圖中,畫出上表中的Ⅰ、Ⅱ兩個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖,并標明各條曲線的實驗編號、起始濃度。

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