氨氣是生產(chǎn)氮肥、硝酸、純堿等的重要原料。
(1)實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨。在恒溫恒容密閉容器中按照甲、乙、丙三種方式分別投料(單位是mol /L),平衡時測得甲容器中H2的轉(zhuǎn)化率為20%。

 
N2
H2
NH3

1
3
0

0.5
1.5
1

0
0
4
 
①平衡時甲容器中氨氣的濃度為           。
②乙容器中開始反應(yīng)時,v    v(填<、>或=)。
③達(dá)平衡時,甲、乙、丙三容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)由大到小的順序?yàn)?u>                          。
(2)工業(yè)上以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2],反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如下:
T / ℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
 
①焓變ΔH_____0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一定溫度和壓強(qiáng)下,若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比(氨碳比)=x,下圖是氨碳比(x)與CO2平衡轉(zhuǎn)化率(α)的關(guān)系。α隨著x增大而增大的原因是          。

③右圖中的B點(diǎn)處,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為                    。

(9分)(1)①0.4 mol/L(2分) ②>(1分) ③丙>甲=乙(2分)
(2) ①<(1分)  ②c(NH3)增大,平衡正向移動(1分)    ③32%(2分)

解析試題分析:(1)①氫氣的轉(zhuǎn)化率是20%,則甲中消耗氫氣的濃度是3mol/L×20%=0.6mol/L,則根據(jù)方程式N2+3H22NH3可知,生成氨氣的濃度是0.4mol/L。
②乙容器中如果1mol/L氨氣完全轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂蜌錃猓诘獨(dú)夂蜌錃獾臐舛仁?mol/L和3mol/L,因此甲和乙容器是等效的。所以乙容器中平衡是氨氣的濃度是0.4mol/L,小于1mol/L,因此平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,即v>v
③丙容器中相當(dāng)于氮?dú)夂蜌錃獾钠鹗紳舛仁?mol/L和6mol/L,由于容器體積相等,所以丙容器相當(dāng)于是在甲容器的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡向生成氨氣的方向移動,因此平衡時氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大,則達(dá)平衡時,甲、乙、丙三容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)由大到小的順序?yàn)楸炯祝揭摇?br />(2)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,隨著溫度的升高,反應(yīng)的平衡常數(shù)逐漸減小。這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,因此正方應(yīng)是放熱反應(yīng),則焓變ΔH<0。
②x值越大,即c(NH3)增大,促使平衡向正反應(yīng)方向移動,因此CO2的轉(zhuǎn)化率增大。
③根據(jù)圖像可知,B點(diǎn)表示x=4.0,CO2的轉(zhuǎn)化率是64%。設(shè)CO2的物質(zhì)的量是n,則氨氣的物質(zhì)的量是4n。反應(yīng)中消耗CO2的物質(zhì)的量=0.64n,則根據(jù)方程式可知,消耗氨氣的物質(zhì)的量=0.64n×2=1.28n,因此氨氣的轉(zhuǎn)化率=×100%=32%。
考點(diǎn):考查等效平衡的應(yīng)用;反應(yīng)熱判斷以及可逆反應(yīng)轉(zhuǎn)化率計(jì)算等

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在450℃并有催化劑存在下,在體積為1L的密閉恒溫容器中,二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3
(1)已知:64g SO2完全轉(zhuǎn)化為SO3會放出85kJ熱量。SO2轉(zhuǎn)化為SO3的熱化學(xué)方程式是         。
(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=           
(3)降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速度           。該反應(yīng)K值將          。壓強(qiáng)將           。(填“增大”或“減小”或“不變”)
(4)450℃時,在一密閉容器中,將二氧化硫與氧氣混合,反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間段是          。

a.10-15min    b.15-20min    c.20-25min    d.25-30min
(5)據(jù)圖判斷,10min到15min的曲線變化的原因可能是        (填寫編號)。
a.增加SO3的物質(zhì)的量   b.縮小容器體積   c.降低溫度    d.催化劑
(6)在15分鐘時,SO2的轉(zhuǎn)化率是          

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)是:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O (g)  ΔH=" -1025" KJ/mol
(1)一定溫度下,現(xiàn)將0.8mol NH3和1.5mol O2充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是       

(2)在容積為1L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),容器內(nèi)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
0.8
1.5
0
第2min
0.7
a
0.1
第4min
0.4
1.0
0.4
第6min
0.4
1.0
0.4
第8min
1.2
2.5
0.4
 
①起始時物料比c (O2) : c (NH3)>1.25,其原因是                              
②反應(yīng)在第2min到第4min時O2的平均反應(yīng)速率為             mol·L-1·min-1
③反應(yīng)在第2min改變了反應(yīng)條件,改變的條件可能是        (填字母序號)
a.使用催化劑   b.升高溫度   c.增大壓強(qiáng)   d.增加O2的濃度
④反應(yīng)在第8min改變的反應(yīng)條件可能是                    ,再次達(dá)到平衡時,NO的體積分?jǐn)?shù)            
          (填“增大”、“減小”或“不變”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在T℃時,向1 L固定體積的密閉容器M中加入2 mol X和1 mol Y,發(fā)生如下反應(yīng):2X(g)+Y(g) aZ(g)+W(g) ΔH=-Q kJ/mol(Q>0);該反應(yīng)達(dá)到平衡后,放出的熱量為Q1 kJ,物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率為α;若平衡后再升高溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小。
請回答下列問題:
(1)化學(xué)計(jì)量數(shù)a的值為________。
(2)下列能說明該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填序號)。
a.容器內(nèi)壓強(qiáng)一定
b.容器內(nèi)氣體的密度一定
c.容器內(nèi)Z的分子數(shù)一定
d.容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定
(3)維持T℃溫度不變,若起始時向容器M中加入2 mol X、1 mol Y和1 mol Ar(稀有氣體不參與反應(yīng)),則反應(yīng)達(dá)到平衡后放出的熱量是________kJ。
(4)維持T℃溫度不變,若在一個和原容器體積相等的恒壓容器N中加入2 mol X和1 mol Y,發(fā)生題給反應(yīng)并達(dá)到平衡,則________(填“M”或“N”)容器中的反應(yīng)先達(dá)到平衡狀態(tài),容器中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)M________N(填“>”、“<”或“=”)。
(5)已知:該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化情況如表所示:

溫度/℃
200
250
300
350
平衡常數(shù)K
9.94
5.2
1
0.5
 
若在某溫度下,2 mol X和1 mol Y在容器M中反應(yīng)并達(dá)到平衡,X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則該溫度為________℃。
(6)維持T℃溫度不變,若起始時向容器M中加入4 mol X和6 mol Y,反應(yīng)達(dá)到平衡時容器內(nèi)的分子數(shù)目減少10%,則反應(yīng)中放出的熱量為________kJ。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某些金屬及金屬氧化物對H2O2的分解反應(yīng)具有催化作用,請回答下列問題:

(1)已知:2H2O2(aq) =" 2" H2O (l) + O2(g) 的< 0, 則該反應(yīng)的逆反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?     (填“能”或“不能”),判斷依據(jù)是     。
(2)某同學(xué)選用Ag、Pt、Cu、TiO2作為催化劑,在25℃ 時,保持其它實(shí)驗(yàn)條件相同,測得生成的O2體積(V)。V與分解時間(t)的關(guān)系如圖所示(O2的體積已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則:在不同催化劑存在下,H2O2分解反應(yīng)的活化能大小順序是 Ea(  ) > Ea(  ) > Ea(  ) > Ea(  ) (括號內(nèi)填寫催化劑的化學(xué)式)金屬Pt 催化下,H2O2分解的反應(yīng)速率v(O2) =     mol·s-1
(3)為研究溫度對H2O2分解速率的影響(不加催化劑),可將一定濃度和體積的H2O2置于密閉容器中,在某溫度下,經(jīng)過一定的時間t,測定生成O2的體積V。然后保持其它初始條件不變,改變溫度T,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。獲得V(O2) ~ T關(guān)系曲線。下列趨勢圖最可能符合實(shí)測V(O2) ~ T關(guān)系曲線的是     ,原因是     。

A. B. C. D.
(4)以Pt為電極電解H2O2也可產(chǎn)生氧氣,寫出H2O2水溶液電解過程中的電極反應(yīng)式(已知:H2O2的氧化性及還原性均比H2O強(qiáng)):陰極;陽極

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。請回答相關(guān)問題:

(1)定性分析:如圖甲可通過觀察                  ,定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是                       
(2)定量分析:如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)時均以生成40mL氣體為準(zhǔn),其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。圖中儀器A的名稱為        ,檢查該裝置氣密性的方法是                                      ,
實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)是                           。
(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時間的關(guān)系如圖所示。實(shí)驗(yàn)過程中速率變化的趨勢是                         ,可能原因是                       。

計(jì)算H2O2的初始物質(zhì)的量濃度為         mol/L(請保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

碘及其化合物在人類活動中占有重要地位。
(1)加碘食鹽中含有碘酸鉀(KIO3),工業(yè)上以電解法制備碘酸鉀,電解設(shè)備如圖所示。先將一定量的碘溶于過量氫氧化鉀溶液,發(fā)生反應(yīng):

3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,再將該溶液加入       (陰極、陽極)區(qū),另將氫氧化鉀溶液加入另外一個區(qū)。使用       (陰、陽)離子交換膜,在陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式:                        。
(2)碘化氫不穩(wěn)定,分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是2HI(g)I2(g)+H2(g)  ΔH="+9.48" kJ·mol-1已知ΔS>0
①該反應(yīng)屬于(    )
A.任何溫度均自發(fā)    B.任何溫度均不自發(fā)   C.高溫自發(fā)    D.低溫自發(fā)
②一定條件下,反應(yīng)在一個帶有活塞的密閉容器中達(dá)到平衡,下列說法中不正確的是(    )
A.恒溫,縮小體積,平衡常數(shù)不變
B.恒溫,縮小體積,平衡不移動,顏色加深
C.恒容,升溫,正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率均增大  
D.恒容,在容器中若投入2mol HI,達(dá)到平衡時吸收9.48 kJ 的熱量  
③一定溫度下,平衡常數(shù)K=1/4,在2L的容器中,加入4molHI發(fā)生反應(yīng)達(dá)到平衡,HI的轉(zhuǎn)化率       。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

反應(yīng)m A+n Bp C在某溫度下達(dá)到平衡
①若A、B、C都是氣體,減壓后正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率,則m、n、p的關(guān)系是                    。②若C為氣體,且m + n = p,在加壓時化學(xué)平衡發(fā)生移動,則平衡必定向______方向移動。
③如果在體系中增加或減少B的量,平衡均不發(fā)生移動,則B肯定不能為______態(tài)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

多晶硅生產(chǎn)工藝流程如下:

(1)粗硅粉碎的目的是     。分離SiHCl3 (l)和SiCl4(l)的方法為      。
(2)900℃以上, H2與SiHCl3發(fā)生如下反應(yīng):SiHCl3 (g)+ H2 (g)Si (s) + 3HCl (g)    ΔH >0,其平衡常數(shù)表達(dá)式為K =      。為提高還原時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有     。
(3)該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是      。
(4)SiCl4與上述流程中的單質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng),可以制得SiHCl3,其化學(xué)方程式為      。

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同步練習(xí)冊答案