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)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。
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 |
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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 | ? | ? |
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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 |
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 |
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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 |
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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)將尾氣中的和轉(zhuǎn)變成和,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 |
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 |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | | | | 124 |
Ⅲ | 350 | | | 124 |
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