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制取尿素[CO(NH₂)₂]的反應(yīng)：2NH₃(g)+CO₂(g)

CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)
某溫度下體積為10L的密閉容器中，測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)的量mol	0min	2 min	3 min	4 min
NH₃	2.0	1.4	n₁	n₁
CO₂	1.0	0.7	n₂	n₂
H₂O	0	0.3	n_3[	n₃

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算0～2min內(nèi)NH₃的平均反應(yīng)速率                   ，若起始時與平衡時的氣體總壓強(qiáng)之比為15/11，n₁＝              mol。
（2）該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
（3）下列各項能表示該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)是            。
A．消耗NH₃的物質(zhì)的量與生成H₂O的物質(zhì)的量之比為2∶1
B．c(NH₃)：c(CO₂)：c(H₂O)=2∶1∶1
C．氣體密度不再變化
D．容器壓強(qiáng)不再變化

（1）0.03mol/(L·min)（2分）；1.2（2分）（2）K＝

（2分）（3）CD（2分）

試題分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，0～2min內(nèi)NH₃的物質(zhì)的量減少了2.0mol－1.4mol＝0.6mol，其濃度變化量＝0.6mol÷10L＝0.06mol/L，所以氨氣的平均反應(yīng)速率＝0.06mol/L÷2min＝0.03mol/(L·min)。
2NH₃(g)+CO₂(g)

CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)
起始量（mol）     2.0       1.0                       0
變化量（mol）（2.0－n₁）（1.0－0.5n₁）        （1.0－0.5n₁）
平衡量（mol）     n₁  0.5 n₁（1.0－0.5n₁）
則根據(jù)壓強(qiáng)之比是相應(yīng)氣體的物質(zhì)的量之比可知

＝

解得n₁＝1.2
（2）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝

。
（3）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。A、反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，因此根據(jù)方程式可知，消耗NH₃的物質(zhì)的量與生成H₂O的物質(zhì)的量之比始終為2∶1，A不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；B、平衡時濃度不再發(fā)生變化，但物質(zhì)的濃度之間不一定相等或滿足某種關(guān)系，因此c(NH₃)：c(CO₂)：c(H₂O)＝2∶1∶1不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；C、密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中容積始終是不變的，但質(zhì)量是減少的，因此當(dāng)氣體密度不再變化時可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；D、該反應(yīng)是氣體體積減小的可逆反應(yīng)，所以壓強(qiáng)也是減小的，因此容器壓強(qiáng)不再變化可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，答案選CD。

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（12分）超音速飛機(jī)在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層�？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO₂和N₂，化學(xué)方程式如下：
2NO＋2CO

2CO₂＋N₂
為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
c(NO)/ mol·L^-1	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)/ mol·L^-1	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）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= 。
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N₂)=_____________。
（3）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的

       0（填寫“>”、“<”、“=”）。
（4）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是     。
A.選用更有效的催化劑                  B.升高反應(yīng)體系的溫度
C．降低反應(yīng)體系的溫度                 D.縮小容器的體積
（5）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(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)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，請在表格中填入剩余的實驗條
件數(shù)據(jù)。

實驗編號	T/℃	NO初始濃度 mol·L^-1	CO初始濃度 mol·L^-1	催化劑的比表面積㎡·g^-1
Ⅰ	280	1.2×10^-3	5.8×10^-3	82
Ⅱ			5.8×10^-3	124
Ⅲ	350	1.2×10^-3

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

(1)在100 ℃恒溫條件下將0.100 mol的N₂O₄充入體積為1 L的真空密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：N₂O₄(g)

2NO₂(g)　ΔH＞0。隔一定時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

t/s c/(mol·L^－1)	0	20	40	60	80	100
c(N₂O₄)/(mol·L^－¹)	0.100	a	0.5b	0.4b
c(NO₂)/(mol·L^－1)	0	0.060	b	c₁	c₂	c₃

請回答下列問題：
①表中a＝________，在0～20 s內(nèi)N₂O₄的平均反應(yīng)速率為_______mol·(L·s)^－1。
②已知100 ℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.36，則表中b、c₁、c₂的大小關(guān)系為________，c₃＝________mol·L^－1，達(dá)到平衡時N₂O₄的轉(zhuǎn)化率為________________________________。
(2)室溫下，把SiO₂細(xì)粉放入蒸餾水中，不斷攪拌，能形成H₄SiO₄溶液，反應(yīng)原理如下：
SiO₂(s)＋2H₂O(l)??H₄SiO₄(aq)　ΔH
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式：____________________________。
②實際上，在地球的深處，由于壓強(qiáng)很大，固體、液體都會受到影響。在一定溫度下，在10 000 m以下的地球深處，上述反應(yīng)的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移動”)，理由是_______________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

升高溫度，下列數(shù)據(jù)不一定增大的是

A．化學(xué)反應(yīng)速率	B．KNO₃的溶解度S
C．化學(xué)平衡常數(shù)K	D．水的離子積常數(shù)K_w

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

在容積可變的密閉容器中存在如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)

3C(g) ΔH＜0，某研究小組研究了其他條件不變時，只改變某一條件對上述反應(yīng)的影響，下列分析正確的是( )

A．圖Ⅰ表示的是t₁時刻升高溫度對反應(yīng)速率的影響

B．圖Ⅱ表示的一定是t₁時刻加入催化劑后對反應(yīng)速率的影響

C．圖Ⅲ表示的是溫度對化學(xué)平衡的影響，且乙的溫度較高

D．圖Ⅲ表示的是催化劑對平衡的影響，且甲的催化效率比乙高

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

分解水制氫氣的工業(yè)制法之一是硫——碘循環(huán)，主要涉及下列反應(yīng)：
I SO₂+2H₂O+I₂→H₂SO₄+2HI
II 2HI

H₂+I₂
III 2H₂SO₄ → 2SO₂+O₂+2H₂O
（1）分析上述反應(yīng)，下列判斷正確的是_________
a．反應(yīng)III易在常溫下進(jìn)行        b．反應(yīng)I中SO₂還原性比HI強(qiáng)
c．循環(huán)過程中需補(bǔ)充H₂O        d．循環(huán)過程中產(chǎn)生1molO₂的同時產(chǎn)生1molH₂
（2）一定溫度下，向2L密閉容器中加入1molHI（g），發(fā)生反應(yīng)II，H₂物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。

0—2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)= _________ 。該溫度下，反應(yīng)2HI（g）

H₂（g）+I₂（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_______________________。相同溫度下，若開始加入HI（g）的物質(zhì)的量是原來的2倍，則_________是原來的2倍。
a．平衡常數(shù) b．HI的平衡濃度
c．達(dá)到平衡的時間 d．平衡時H₂的體積分?jǐn)?shù)
（3）SO₂在一定條件下可氧化生成SO₃，其主反應(yīng)為：2SO₂ (g) + O₂(g)

2SO₃(g) + Q，若此反應(yīng)起始的物質(zhì)的量相同，則下列關(guān)系圖正確的是_________ (填序號)

實際工業(yè)生產(chǎn)使用的條件是：常壓、____________________________________選擇該條件的原因是__________________。
（4）實際生產(chǎn)用氨水吸收SO₂生成亞硫酸的銨鹽。現(xiàn)取a克該銨鹽，若將其中的SO₂全部反應(yīng)出來，應(yīng)加入18.4 mol/L的硫酸溶液的體積范圍為______________。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)為：CO₂+3H₂

CH₃OH+H₂O。
①常溫常壓下已知下列反應(yīng)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(xué)方程式為_______。
②為探究用CO₂生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實驗：在一恒溫恒容密閉容器中，充入1molCO₂和3molH₂，進(jìn)行上述反應(yīng)。測得CO₂。和CH₃OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。從反應(yīng)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(yīng)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(qiáng)為P₁，在一定條件下達(dá)到平衡時，體系壓強(qiáng)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(yīng)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(dāng)n(O₂)／n(CH₃OH) =0.25時。CH₃OH與O₂發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為______ 。在制備H₂：時最好控制n(O₂))/n(CH₃OH)=______。