12.合成氨反應(yīng)為N2+3H2≒2NH3,今有A、B、C、D四個(gè)容器,每個(gè)容器中有兩種操作,兩種操作分別達(dá)到平衡后,操作1中N2和操作2中NH3轉(zhuǎn)化率之和一定不為1的是(起始體積相等)( 。
A.恒溫恒容:操作1:加1mol N2+3mol H2,操作2:加2mol NH3
B.恒溫恒壓:操作1:加1mol N2+3mol H2,操作2:加2mol NH3
C.恒溫恒容:操作1:加1mol N2+3mol H2,操作2:加3mol NH3
D.恒溫恒壓:操作1:加1mol N2+3mol H2,操作2:加3mol NH3

分析 A、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒容下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1 mol N2+3 mol H2,與操作1對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等,與操作1為等效平衡,平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量相同,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時(shí)NH3為2amol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時(shí)NH3為2(1-b)mol,據(jù)此計(jì)算判斷;
B、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒壓下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1 mol N2+3 mol H2,與操作1對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量之比相等,與操作1為等效平衡,平衡時(shí)NH3的含量相同,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時(shí)NH3為2amol,平衡時(shí)總的物質(zhì)的量為(4+2a)mol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時(shí)NH3為2(1-b)mol,總的物質(zhì)的量為(2+2b)mol,根據(jù)含量相同計(jì)算判斷;
C、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒容下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1.5 mol N2+4.5mol H2,與操作1對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量不相等,與操作1不是等效平衡,可等效為在操作2在操作1的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡時(shí)NH3含量增大、物質(zhì)的量比操作1增大,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時(shí)NH3為2amol,平衡時(shí)總的物質(zhì)的量為(4+2a)mol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時(shí)NH3為3(1-b)mol,總的物質(zhì)的量為(3+3b)mol,根據(jù)平衡是氨氣的含量計(jì)算判斷;
D、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒壓下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1.5mol N2+4.5mol H2,與操作1對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量之比相等,與操作1為等效平衡,平衡時(shí)NH3的含量相同,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時(shí)NH3為2amol,平衡時(shí)總的物質(zhì)的量為(4+2a)mol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時(shí)NH3為3(1-b)mol,總的物質(zhì)的量為(3+3b)mol,根據(jù)含量相同計(jì)算判斷.

解答 解:A、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒容下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1 mol N2+3 mol H2,與操作1對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等,與操作1為等效平衡,平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量相同,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時(shí)NH3為2amol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時(shí)NH3為2(1-b)mol,所以有2amol=2(1-b)mol,整理得a+b=1,故A不符合;
B、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒壓下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1 mol N2+3 mol H2,與操作1對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量之比相等,與操作1為等效平衡,平衡時(shí)NH3的含量相同,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時(shí)NH3為2amol,平衡時(shí)總的物質(zhì)的量為(4-2a)mol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時(shí)NH3為2(1-b)mol,總的物質(zhì)的量為(2+2b)mol,所以$\frac{2a}{4-2a}$=$\frac{2(1-b)}{2+2b}$,整理得a+b=1,故B不符合;
C、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒容下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1.5 mol N2+4.5mol H2,與操作1對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量不相等,與操作1不是等效平衡,可等效為在操作2在操作1的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡時(shí)NH3含量增大、物質(zhì)的量比操作1增大,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時(shí)NH3為2amol,平衡時(shí)總的物質(zhì)的量為(4-2a)mol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時(shí)NH3為3(1-b)mol,總的物質(zhì)的量為(3+3b)mol,所以$\frac{2a}{4-2a}$<$\frac{3(1-b)}{3+3b}$,整理得a+b<1,故C符合;
D、該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減少的反應(yīng),恒溫恒壓下,加操作2轉(zhuǎn)化到左邊,可得1.5mol N2+4.5mol H2,與操作1對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量之比相等,與操作1為等效平衡,平衡時(shí)NH3的含量相同,令操作1中N2的轉(zhuǎn)化率為a,由方程式可知平衡時(shí)NH3為2amol,平衡時(shí)總的物質(zhì)的量為(4-2a)mol;操作2中 NH3的轉(zhuǎn)化率為b,平衡時(shí)NH3為3(1-b)mol,總的物質(zhì)的量為(3+3b)mol,所以所以$\frac{2a}{4-2a}$=$\frac{3(1-b)}{3+3b}$,整理得a+b=1,故D不符合;
故選C.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡移動(dòng)、等效平衡等,難度中等,理解等效平衡規(guī)律、判斷平衡移動(dòng)是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

2.反應(yīng):m A(g)+n B(g)?p C(g),達(dá)到平衡后,當(dāng)升高溫時(shí),B的轉(zhuǎn)化率變;當(dāng)減小壓強(qiáng)時(shí),混合體系中A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,則:
(1)該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng).
(2)若B為有色物質(zhì),而A、C均無(wú)色;則恒容加C前后兩平衡態(tài)之混合物顏色相比是變深(填“變深”“變淺”或“不變”,后同);而恒壓充入氖氣前后兩平衡態(tài)之混合物顏色相比是變淺.
(3)若恒容加入B,則B的轉(zhuǎn)化率減。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”,下同)
(4)若升高溫度,則平衡時(shí)B、C的濃度之比 c(B):c(C)將增大.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

3.用下列裝置制取并收集純凈的氯氣,試回答下列問(wèn)題:
(1)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HCl(濃)+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)裝置C的作用是除去氯氣中的氯化氫.
(3)裝置D中的試劑為濃硫酸.
(4)請(qǐng)指出該裝置的不足之處缺少尾氣處理裝置; 如何改進(jìn)應(yīng)用NaOH溶液吸收多余的氯氣..

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

20.居民飲用水的質(zhì)量必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),如圖是源水處理成自來(lái)水的工藝流程示意圖.看圖后回答下列問(wèn)題.
(1)源水中含Ca2+、Mg2+、HCO${\;}_{3}^{-}$、Cl-等,加入過(guò)量石灰后生成Ca(OH)2,進(jìn)而發(fā)生若干復(fù)分解反應(yīng),例如:HCO3-+OH-═CO32-+H2O   請(qǐng)寫(xiě)出另一個(gè)屬于復(fù)分解反應(yīng)的離子方程式HCO3-+OH -=CO32-+H2O(或Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓或Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O).
(2)凝聚劑除去懸浮固體顆粒的過(guò)程③
①只是物理過(guò)程         ②只是化學(xué)過(guò)程        ③是物理和化學(xué)過(guò)程
FeSO4•7H2O是常用的凝聚劑,其在水中電離出的Fe2+離子被溶解在水中的O2所氧化為Fe3+,最終生成膠狀沉淀,這種膠狀沉淀是Fe(OH)3(寫(xiě)化學(xué)式).
(3)配平下列反應(yīng)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目.
Fe2++O2+H+═Fe3++H2O
上述反應(yīng)中,每轉(zhuǎn)移8mol電子,標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗O2的體積為44.8L.
(4)通入二氧化碳的目的是除去Ca2+和調(diào)節(jié)溶液的酸度.
(5)Cl2的作用是殺菌消毒.
(6)Cl2是常用的強(qiáng)氧化劑,請(qǐng)你嘗試寫(xiě)出一個(gè)合理的Cl2作為氧化劑的化學(xué)方程式.2Na+Cl2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2NaCl、2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2FeCl3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

7.如圖表示在密閉容器中反應(yīng):2SO2+O2?2SO3+Q達(dá)到平衡時(shí),由于條件改變而引起反應(yīng)速度和化學(xué)平衡的變化情況,ab過(guò)程中改變的條件可能是升溫;bc過(guò)程與ab過(guò)程相比化學(xué)平衡常數(shù)不變.(填“增大”“減小”或“不變”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

17.現(xiàn)有下列四組物質(zhì):①溴水、碘水;②溴水、溴化鉀溶液;③碘水、碘化鉀溶液;④氯水、氯化鉀溶液
(1)能用碘化鉀淀粉試紙鑒別的是②③④
(2)能用淀粉溶液鑒別的是①③.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

4.元素X、Y、Z、M、N為短周期主族元素,且原子序數(shù)依次增大,已知Y原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3:4,M原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)之比為3:4且M原子的質(zhì)子數(shù)是Y原子的2倍,N-、Z+、X+的半徑逐漸減小,化合物XN在常溫下為氣體,據(jù)此回答下列問(wèn)題:
(1)用電子式表示Z與N形成化合物的過(guò)程
(2)X與Y可分別形成10電子和18電子的分子,寫(xiě)出該18電子分子轉(zhuǎn)化成10電子分子的化學(xué)方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H2O+O2↑(分解反應(yīng)).
(3)如圖表示由上述元素組成的兩種氣體分子在一定條件下的密閉容器中充分反應(yīng)前后的轉(zhuǎn)化關(guān)系,請(qǐng)寫(xiě)出該轉(zhuǎn)化過(guò)程的化學(xué)方程式:2SO2+O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO3
(4)A、B均為由上述五種元素中的三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì),且組成元素的原子個(gè)數(shù)之比為1:1:1.若在各自的水溶液中,A能抑制水的電離,B能促進(jìn)水的電離,則A的化學(xué)式為NaOH,B的化學(xué)式為NaHS.A、B之間反應(yīng)的離子方程式為OH-+HS-=H2O+S2-.A中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型為:離子鍵、共價(jià)鍵.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.H2SO4的電離方程式:H2SO4=2H++SO42-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

6.(1)化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過(guò)程.化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開(kāi))1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量.已知:N≡N鍵的鍵能是948.9kJ•mol-1,H-H鍵的鍵能是436.0kJ•mol-1;由N2和H2合成1molNH3時(shí)可放出46.2kJ的熱量.
N-H鍵的鍵能是391.6kJ/mol.
(2)發(fā)射衛(wèi)星用N2H4氣體為燃料,NO2氣體為氧化劑,兩者反應(yīng)生成N2和水蒸氣,已知:
N2 (g)+2O2 (g)=2NO2 (g)△H1=+67.7kJ•mol-1;
2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(g)△H3=-484kJ•mol-1
N2H4 (g)+O2 (g)=N2 (g)+2H2O(g)△H2=-534kJ•mol-1;
H2 (g)+F2 (g)=2HF(g)△H4=-538kJ•mol-1
H2O(1)=H2O(g)△H5=+44.0kJ•mol-1
①寫(xiě)出N2H4氣體與NO2氣體反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水的熱化學(xué)方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(l)△H=-1311.7kJ•mol-1,
②寫(xiě)出N2H4氣體與F2氣體反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2H4(g)+2F2(g)═N2(g)+4HF(g)△H=-1126kJ•mol-1

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