合成氨對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國(guó)防建設(shè)均具有重要意義。
N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) △H = -92 kJ·mol-1
(1)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行的合成氨反應(yīng),下列能表示達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______
a.混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
b.混合氣體的密度不再發(fā)生變化
c.反應(yīng)容器中N2、NH3的物質(zhì)的量的比值不再發(fā)生變化
d.單位時(shí)間內(nèi)斷開a個(gè)H-H鍵的同時(shí)形成3 a個(gè)N-H鍵
e.三種物質(zhì)的濃度比恰好等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
(2)在恒溫恒容的密閉容器中,合成氨反應(yīng)的各物質(zhì)濃度變化曲線如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題:

① 表示N2的濃度變化的曲線是              (選填曲線代號(hào)“A”、“B”或“C”)。
② 前25 min 內(nèi),用H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)平均速率是               
③在25 min 末反應(yīng)剛好達(dá)到平衡,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K =           (計(jì)算結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示)。若升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)值將___  ____(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)在第25 min 末,保持其它條件不變,若升高反應(yīng)溫度并設(shè)法保持該溫度不變,在第35 min末再次達(dá)到平衡。平衡移動(dòng)過程中H2濃度變化了1.5 mol·L-1,請(qǐng)你在圖中畫出第25 min ~ 40 min NH3濃度變化曲線。
(4)在一定溫度下,將1 mol N2和3 mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測(cè)得氣體總物質(zhì)的量為2.8 mol 。
①達(dá)平衡時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率α1 = ______  ______。
②在相同條件下,若起始時(shí)只將NH3置于該容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為α2,當(dāng)α1 + α2 =1時(shí),則起始時(shí)n (NH3)= ___  _____mol。

(1)a c (2)①C ②0.12 mol·L-1·min-1  ③ (或0.148、0.15); 減小
(3)
說明:對(duì)曲線的曲率不做要求,但曲線彎的方向要考慮,這涉及到濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響問題。起點(diǎn)與終點(diǎn)要正確,達(dá)平衡的時(shí)間要一致。
(4)①60%     ② 2         

解析試題分析:(1)a.該反應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行,氣體的總的物質(zhì)的量進(jìn)行,壓強(qiáng)降低,故混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化,說明到達(dá)平衡, a正確;b.混合氣體的總質(zhì)量不變,容器的體積不變,混合氣體的密度始終不變,錯(cuò)誤。c.可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),反應(yīng)混合物各組分的濃度不發(fā)生變化,反應(yīng)容器中N2的物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生變化,說明到達(dá)平衡,故c正確。d.單位時(shí)間內(nèi)斷開a個(gè)H-H鍵的同時(shí)形成3a個(gè)N-H鍵,都表示正反應(yīng)速率,不能說明到達(dá)平衡,錯(cuò)誤。e.反應(yīng)混合物平衡時(shí)的濃度之比與起始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān),平衡時(shí)可能等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,也可能不等于,錯(cuò)誤。
(2)①、N2是反應(yīng)物,結(jié)合化學(xué)方程式分析,H2的曲線變化快,而N2的變化慢,所以表示N2的濃度變化的曲線是C。
②、根據(jù)v=△c÷t公式計(jì)算可得,前25 min 內(nèi),用H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)平均速率是0.12mol/(L·min) 。
③、平衡常數(shù)等于生應(yīng)物的冪之積除以反應(yīng)物的冪之積,故平衡常數(shù)K =4/27。反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)逆向移動(dòng),故若升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)值將減小。
(3)升高反應(yīng)溫度,平衡逆向移動(dòng),氫氣的濃度增加1.5 mol·L-1,氨氣減少1 mol·L-1,變?yōu)?.0mol·L-1畫出曲線即可。
(4)設(shè)平衡時(shí)有x molN2轉(zhuǎn)化 
N2(g)+3H2(g)) 2NH3(g)
起始物質(zhì)的量:1mol      3mol                0
變化物質(zhì)的量:x        3x                   2x
平衡物質(zhì)的量:1-x       3-3x                  2x 
可得4-2x=2.8,得出x=0.6mol,α=60%;α+ α=1,說明這兩個(gè)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的狀態(tài)完全相同,加入的氨氣為2mol。
考點(diǎn):本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、濃度變化曲線的繪制、平衡移動(dòng)的影響因素及平衡計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

如圖所示,甲、乙之間的隔板K和活塞F都可左右移動(dòng),甲中充入2 mol SO2和1 mol O2,乙中充入2 mol SO3和1 mol He,此時(shí)K停在0處。在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,再恢復(fù)至原溫度,回答下列問題:

(1)若固定隔板K,能表示甲容器中一定達(dá)到化學(xué)平衡的是         

A.甲中氣體的總壓強(qiáng)不變B.各氣體的物質(zhì)的量濃度不變
C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變D.混合氣體的密度不變
E.反應(yīng)速率v(SO2)=v(SO3)         
(2)達(dá)到平衡后隔板K是否可能處于0刻度 ________(填“可能”或“不可能”)。若K最終停留在0刻度左側(cè)a處,則a一定小于________。
(3)若平衡時(shí),K最終停留在左側(cè)刻度1處,則甲中SO3的物質(zhì)的量為________mol,乙中SO3的轉(zhuǎn)化率________50%(填“>”、“<”或“=”),活塞F最終停留在右側(cè)刻度______處(填下列序號(hào):①<6 ②>6、郏6)。
(4)若一開始就將K、F固定,其他條件均不變,甲平衡后壓強(qiáng)變?yōu)殚_始?jí)簭?qiáng)的0.8倍,則甲、乙都達(dá)到平衡后,兩容器的壓強(qiáng)之比為P:P=              

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

一定條件下,反應(yīng)室(容積恒定為2L)中有反應(yīng):A(g) +2B(g)C(g) 
(1)能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是              (選填字母)。
A.反應(yīng)中A與B的物質(zhì)的量濃度之比為1︰2
B.混合氣體總物質(zhì)的量不再變化
C.混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化
D.2υ(A)= υ(B)
(2)該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式:K=                          。
(3)1molA(g)與2molB(g)在催化劑作用下在反應(yīng)室反應(yīng)生成C(g),A的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示,則:

①P1         P2 , 正反應(yīng)的△H         0(填“<”、“>”或“=”)。
②下列措施中一定能使c(C)/c(A)增大的是               (選填編號(hào))。
A.升高溫度                 B.恒溫恒容再充入A
C.恒溫恒容再充入B         D.恒溫恒容再充入1 mol C
(4)100℃時(shí)將1mol A和2molB通入反應(yīng)室,保持溫度不變,10min末C(g) 的濃度為0.05mol/L ,則10min末B轉(zhuǎn)化率=             ,此時(shí)υ         υ
(填“<”、“>”或“=”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

對(duì)于A(g)+B(g)  xC(g)  ΔH  有:
 
(1)①圖表明P1    P2 ,且x的值為      ;
(2)②圖表明T1   T2 ,且ΔH     0;
(3)如果③圖R1,R2分別表示改變壓強(qiáng),則R1   R2 ,x的值為       ;
(4)如果③圖分別表示有無催化劑,則R1表示       催化劑。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:

t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式=                       。
(2)該反應(yīng)為           反應(yīng)(選填吸熱、放熱)。
(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是   (多選扣分)。
a.容器中壓強(qiáng)不變            b.混合氣體中 c(CO)不變
c.υ正(H2)=υ逆(H2O)    d.c(CO2)=c(CO)
(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),試判斷此時(shí)的溫度為
              ℃。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(6分)已知:T℃、P kpa時(shí),容積為V 的密閉容器中充有1molA和2molB,保持恒溫恒壓使反應(yīng)達(dá)平衡:A(g)+B(g)C(g),平衡時(shí)C 的體積分?jǐn)?shù)為40℅。
(1)欲保持溫度、壓強(qiáng)在上述條件下不變,在密閉容器中充入2molA和4molB,則平衡時(shí)體系容積為          ,C的體積分?jǐn)?shù)為             。
(2)另取一個(gè)容積固定不變的密閉容器,仍控制溫度為T℃,加入1molB和1molC,要使平衡時(shí)C 的體積分?jǐn)?shù)仍為40℅,則該密閉容器體積為              。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在2L密閉容器內(nèi),800℃時(shí)反應(yīng):2NO(g)+O2(g)  2NO2(g)體系中,n(NO)隨時(shí)間的變化如表:

時(shí)間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
 
(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=                       。
已知:,則該反應(yīng)是       熱反應(yīng)。
(2)圖中表示NO2的變化的曲線是             。用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=            。

(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是           
a.v(NO2)=2v(O2)           b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.v(NO)=2v(O2)        d.容器內(nèi)密度保持不變
(4)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)是         。
a.及時(shí)分離除NO2氣體       b.適當(dāng)升高溫度
c.增大O2的濃度            d.選擇高效催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng):A(g)     B(g)+C(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表所示:

    toC
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
 
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式:K=                                  。
(2)在下圖中用實(shí)線畫出該反應(yīng)的能量變化曲線,同時(shí)在此基礎(chǔ)上用虛線畫出加入催化劑后的能量變化曲線。

(3)一定溫度和體積下,下列說法中能說明該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是             。
①容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
②混合氣體中c(C)不變
③混合氣體的密度不變
④v(A)=v(B)
⑤化學(xué)平衡常數(shù)K不變
⑥混合氣體平均式量不變
(4)反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體A的濃度數(shù)據(jù)見下表
時(shí)間t/min
0
1
2
4
8
16
20
C(A)/(mol·L-1
10.4
8.6
7.5
6.6
5.9
5.5
5.5
 
回答下列問題:
①2~4min內(nèi),B的平均速率為                  。
②反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),A的轉(zhuǎn)化率為                 。
③欲提高A韻平衡轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施有              。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

將 4 mol A 氣體和 2 mol B 氣體在 2 L 的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g),若經(jīng) 2 s(秒)后測(cè)得C 的濃度為 0.6 mol·L-1 ,則:① 用物質(zhì) A 表示的反應(yīng)的平均速率       ② 2 s 時(shí)物質(zhì) B 的濃度為          。

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