8．在恒溫恒容的密閉容器中通入1mol N2和X mol H2發(fā)生如下反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）．達(dá)到平衡后，測得反應(yīng)放出的熱量為36.8kJ，混合氣體的物質(zhì)的量為3.2mol，容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?0%．
（1）起始時充入H2物質(zhì)的量為3 mol；
（2）該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.0kJ/mol；
（3）若起始時加入N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol，達(dá)到平衡時各組分物質(zhì)的量與上述平衡相同．
①若維持反應(yīng)向逆方向進(jìn)行，則起始時c的取值范圍是0.8mol≤c＜2mol．
②若c=2mol，在相同條件下達(dá)到平衡時，該反應(yīng)吸收的熱量為55.2 kJ．

分析 恒溫恒容條件下，氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，反應(yīng)達(dá)到平衡后，混合氣體的物質(zhì)的量為3.2mol，容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?0%，則反應(yīng)前混合氣體的物質(zhì)的量為4mol，
（1）反應(yīng)前混合氣體的物質(zhì)的量為4mol，為氫氣和氮氣的物質(zhì)的量之和；
（2）達(dá)到平衡后，設(shè)參加反應(yīng)的氮氣的物質(zhì)的量為x，
N2 +3H2 ?2NH3    減少的物質(zhì)的量
1mol              2mol
x             （4-3.2）mol
1mol：2mol=x：（4-3.2）mol
x=$\frac{1mol×（4-3.2）mol}{2mol}$=0.4mol，
0.4mol氮氣參加反應(yīng)放出36.8kJ熱量，則1mol氮氣參加反應(yīng)放出92.0kJ，據(jù)此書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式；        
（3）若起始時加入N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為a、b、c，達(dá)到平衡時各組分物質(zhì)的量與上述平衡相同，為等效平衡，
①若維持反應(yīng)向逆方向進(jìn)行，開始時加入的c為略微大于平衡時的物質(zhì)的量但小于反應(yīng)完全正向進(jìn)行時的物質(zhì)的量；
②若c=2mol，a=b=0，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，反應(yīng)逆向平衡時剩余0.4mol，根據(jù)氨氣和反應(yīng)熱之間的關(guān)系式計算．

解答 解：恒溫恒容條件下，氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，反應(yīng)達(dá)到平衡后，混合氣體的物質(zhì)的量為3.6mol，容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?0%，則反應(yīng)前混合氣體的物質(zhì)的量為4mol，
（1）反應(yīng)前混合氣體的物質(zhì)的量為4mol，為氫氣和氮氣的物質(zhì)的量之和，氮氣的物質(zhì)的量為1mol，則氫氣的物質(zhì)的量為3mol，
故答案為：3；
（2）達(dá)到平衡后，設(shè)參加反應(yīng)的氮氣的物質(zhì)的量為x，
N2 +3H2 ?2NH3    減少的物質(zhì)的量
1mol      2mol       2mol
x        0.8mol   （4-3.2）mol
1mol：2mol=x：（4-3.2）mol
x=$\frac{1mol×（4-3.2）mol}{2mol}$=0.4mol，
0.4mol氮氣參加反應(yīng)放出36.8kJ熱量，則1mol氮氣參加反應(yīng)放出92.0kJ，該反應(yīng)熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.0kJ/mol，
故答案為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.0kJ/mol；
（3）若起始時加入N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為a、b、c，達(dá)到平衡時各組分物質(zhì)的量與上述平衡相同，為等效平衡，
①若維持反應(yīng)向逆方向進(jìn)行，開始時加入的c為略微大于平衡時的物質(zhì)的量但小于反應(yīng)完全正向進(jìn)行時的物質(zhì)的量，平衡時氨氣的物質(zhì)的量為0.8mol，根據(jù)方程式可知，氨氣的最大物質(zhì)的量為2mol，所以c的取值范圍為0.8mol≤c＜2mol，
故答案為：0.8mol≤c＜2mol；
②若c=2mol，a=b=0，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，反應(yīng)逆向平衡時剩余0.8mol，則參加反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量為1.2mol，設(shè)吸收的熱量為y，
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.0kJ/mol
            2mol             92.0kJ
            1.2mol            y
2mol：92.0kJ=1.2mol：y
y=$\frac{92.0kJ×1.2mol}{2mol}$=55.2KJ，
故答案為：55.2．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算，涉及等效平衡，根據(jù)反應(yīng)方程式中各個物理量之間的關(guān)系式計算，難點是（3）題中等效平衡計算，采用一邊倒的方法確定是否為等效平衡，題目難度中等．

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：選擇題

4．設(shè)某個碳原子質(zhì)量為ag，某個氧原子質(zhì)量為bg，NA表示可伏加德羅常數(shù)的值，則下列說法正確的是（　�。�
A．該原子組成的CO2的摩爾質(zhì)量可表示為（a+2b）NA
B．由該原子組成的CO2為ng時，它所含氧原子個數(shù)為$\frac{2n}{a+2b}$
C．由該原子組成的CO2為ng時，它所占的體積為$\frac{22.4n}{a+2b}$L
D．碳、氧兩原子的摩爾質(zhì)量之比為b：a

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

5．鐵及其化合物在日常的生活中應(yīng)用廣泛，請根據(jù)下列實驗回答問題：
（1）鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕的正極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e-=4OH-
（2）生鐵中含有一種鐵碳化合物X（Fe3C）．X在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體Y，Y可溶于過量鹽酸，形成黃綠色的溶液，寫出Y與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe3O4+3H2SO4=FeSO4+Fe2（SO4）3+4H2O．
若要檢驗反應(yīng)后溶液中的Fe2+離子，應(yīng)選用d（填寫序號）．
a．KSCN溶液和氯水 b．鐵粉和KSCN溶液
c．濃氨水 d．酸性KMnO4溶液
（3）實驗研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，硝酸的濃度越稀，對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低．現(xiàn)有一定量鋁粉和鐵粉的混合物與一定體積某濃度的稀硝酸充分反應(yīng)，反應(yīng)過程中無氣體放出（N元素被還原為NH4+）．在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中，逐滴加入4mol•L-1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積（mL）與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示．則

①反應(yīng)過程中，寫出鋁與硝酸反應(yīng)的離子方程式：8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O．
②混合物與硝酸反應(yīng)后，F(xiàn)e的存在形式是Fe3+，理由是反應(yīng)中硝酸有剩余
③B與A的差值為0.008mol．
④C點對應(yīng)的溶液體積為7mL．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

2．室溫下，用0.10mol•L-1KOH溶液滴定10.00mL　0.10mol•L-1H2C2O4（二元弱酸）溶液所得的滴定曲線如圖（混合溶液的體積可看成混合前兩溶液的體積之和）．請回答下列問題：
（1）點①所示的溶液中，Kw=1×10-14．
（2）點②所示的溶液中的電荷守恒式為c（H+）+c（K+）=c（HC2O4-）+c（OH-）+2c（C2O42-）．
（3）點④所示的溶液中存在3種平衡．
（4）點③所示的溶液中的物料守恒式為0.10mol•L-1=c（HC2O4-）+c（H2C2O4）+c（C2O42-）+c（K+）．
（5）點⑤所示的溶液中各離子濃度的大小順序為c（K+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）＞c（HC2O4-）＞c（H+）．
（6）上述5個點所示的溶液中，水的電離程度最大的是⑤，最小的是①（用序號回答）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．（1）某科研小組研究在其他條件不變的情況下，改變起始?xì)錃馕镔|(zhì)的量（用n（H2）表示）對N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0反應(yīng)的影響，實驗結(jié)果可表示成如圖1所示的規(guī)律（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）：

①比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是c點．
②若容器容積為1L，且只加入反應(yīng)物，當(dāng)圖中n=3mol時，反應(yīng)達(dá)到平衡時H2、N2的轉(zhuǎn)化率均為60%，此條件下（T2），反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.08（mol/L）-2（精確到0.01）．
③圖象中T2低于T1（填“高于”、“低于”、“等于”或“無法確定”）．
（2）已知：2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0．
①現(xiàn)取五等份NO2，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2NO2（g）?N2O4（g）．反應(yīng)相同時間后，分別測定體系中NO2的百分含量（NO2%），并作出其隨反應(yīng)溫度（T）變化的關(guān)系圖．下列示意圖2中，可能與實驗結(jié)果相符的是BD．
②保持溫度、體積不變，向上述平衡體系中再通入一定量的NO2，則再次達(dá)平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率增大（填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

13．硼酸（H3BO3）在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛．
（1）請完成B2H6氣體與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2．
（2）在其他條件相同時，反應(yīng)：H3BO3+3CH3OH?B（OCH3）3+3H2O中，H3BO3的轉(zhuǎn)化率（α）在不同溫度下隨反應(yīng)時間（t）的變化見圖，由此圖可得出：①溫度對該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動的影響是：升高溫度，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動．
②該反應(yīng)的△H＞0 （填“＜”、“=”或“＞”）．
（3）H3BO3溶液中存在如下反應(yīng)：H3BO3（aq）+H2O（l）?[B（OH）4]-（aq）+H+（aq）．
已知0.70mol•L-1 H3BO3溶液中，上述反應(yīng)于298K達(dá)到平衡時，c平衡（H+）=2.0×10-5mol•L-1，c平衡（H3BO3）≈c起始（H3BO3），水的電離可忽略不計，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K．
（H2O的平衡濃度不列入K的表達(dá)式中，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

20．下列各組物質(zhì)中，分子數(shù)相同的是（　　）
A．2L SO2和2L CO2B．9g水和標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L CO2
C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氧氣和22.4L水D．0.2mol H2S和2.24L HCl

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

17．草酸是二元中強(qiáng)酸，草酸氫鈉溶液顯酸性．常溫下，向10mL 0.01mol•L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.01mol•L-1 NaOH溶液，隨著NaOH溶液體積的增加，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是（　�。�
A．V（NaOH）＞10 mL時，c（Na+）＞c（C2O42-）＞c（HC2O4-）
B．V（NaOH）＜10 mL時，不可能存在c（Na+）=2c（C2O42-）+c（HC2O4-）
C．V（NaOH）=10 mL時，c（H+）=1×10-7 mol/L
D．V（NaOH）=0時，c（H+）=1×10-2 mol•L-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

18．現(xiàn)有金屬單質(zhì)A、B和氣體甲、乙、丙及物質(zhì)C、D、E、F它們之間能發(fā)生如下反應(yīng)，其中D物質(zhì)為黑色固體（圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)的條件沒有全部標(biāo)出）．

請根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：ANa、DFe3O4
（2）寫出下列反應(yīng)的離子方程式：反應(yīng)①2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑反應(yīng)⑤Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓
（3）寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式，并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目．

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