3.在恒溫,體積為2L的密閉容器中通入1molN2和xmolH2,發(fā)生如下反應(yīng):N2+3H2?2NH3.20min后達(dá)到平衡,測(cè)得反應(yīng)放出的熱量為18.4kJ,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?lái)的90%.請(qǐng)回答下問(wèn)題:
(1)x=3;
(2)20min內(nèi)用NH3表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol/(L.min),;
(3)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol.
(4)提述條件下,下列敘述中能表示該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是②⑤⑥(填序號(hào)).
①單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolNH3的同時(shí)消耗nmolN2
②單位時(shí)間內(nèi)斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)生成3molH-H鍵
③用N2、H2、NH3表示的反應(yīng)速率數(shù)值之比為1:3:2
④混合氣體的密度不再改變
⑤混合氣體的壓強(qiáng)不再改變
⑥2v(H2)=3v(NH3

分析 (1)恒溫恒容下,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,據(jù)此計(jì)算反應(yīng)前氮?dú)、氫氣總物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算氫氣物質(zhì)的量;
(2)設(shè)消耗的氮?dú)鉃閚 mol,表示出平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量,再根據(jù)平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量列方程計(jì)算n,再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v(NH3);
(3)計(jì)算1mol氮?dú)夥磻?yīng)放出的熱量,注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式;
(4)可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),同種物質(zhì)的正逆速率相等,各組分的濃度、含量保持不變,由此衍生的其它一些物理量不變,判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化,該物理量由變化到不變化說(shuō)明到達(dá)平衡.

解答 解:(1)在恒溫,體積為2L的密閉容器中通入1molN2和xmolH2,20min后達(dá)到平衡,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?lái)的90%,則反應(yīng)前混合氣體總物質(zhì)的量為$\frac{3.6mol}{90%}$=4mol,故氫氣為4mol-1mol=3mol,即x=3,故答案為:3;
(2)設(shè)消耗的氮?dú)鉃閚 mol,則:
             N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
起始量(mol):1      3         0
變化量(mol):n      3n        2n
平衡量(mol):1-n    3-3n      2n
所以:1-n+3-3n+2n=3.6,解得n=0.2,v(NH3)=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{20min}$=0.01mol/(L.min),
故答案為:0.01mol/(L.min);
(3)1mol氮?dú)夥磻?yīng)放出的熱量為18.4kJ×$\frac{1mol}{0.2mol}$=92kJ,熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol,
故答案為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol;
(4)①單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolNH3的同時(shí)消耗nmolN2,均表示正反應(yīng)速率,反應(yīng)始終按該比例關(guān)系進(jìn)行,故錯(cuò)誤;
②單位時(shí)間內(nèi)斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)生成3molH-H鍵,而生成3molH-H鍵同時(shí)生成1molN≡N鍵,氮?dú)獾南乃俾逝c生成速率相等,說(shuō)明到達(dá)平衡,故正確;
③用N2、H2、NH3表示的反應(yīng)速率數(shù)值之比為1:3:2,反應(yīng)開(kāi)始即按該比例關(guān)系進(jìn)行,故錯(cuò)誤;
④混合氣體總質(zhì)量不變,容器容積不變,混合氣體的密度不始終不變,故錯(cuò)誤;
⑤隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體總物質(zhì)的量減小,恒溫恒容下混合氣體的壓強(qiáng)隨反應(yīng)進(jìn)行進(jìn)行,而壓強(qiáng)不再改變說(shuō)到達(dá)平衡,故正確
⑥2v(H2)=3v(NH3),不同物質(zhì)表示的正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,反應(yīng)到達(dá)平衡,故正確,
故選:②⑤⑥.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡狀態(tài)判斷、熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)等,難度中等,注意平衡狀態(tài)判斷中判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化,該物理量由變化到不變化說(shuō)明到達(dá)平衡.

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:填空題

13.四氯化硅是粗硅精煉中的中間產(chǎn)物:熔點(diǎn)-70℃,沸點(diǎn)57.6℃,在潮濕空氣中水解生成硅酸和氯化氫.某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)如圖所示裝置制取少量四氯化硅:

(1)如何檢驗(yàn)如圖氣體發(fā)生裝置的氣密性:堵住導(dǎo)管出口,打開(kāi)分液漏斗活塞,向分液漏斗中注入蒸餾水,過(guò)一會(huì),如果分液漏斗中液面不再下降,則氣密性良好;
(2)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)A裝置中玻璃實(shí)驗(yàn)儀器名稱為(寫(xiě)出兩種即可):分液漏斗和圓底燒瓶;
(4)B中的液體為:飽和食鹽水,F(xiàn)中堿石灰的作用為:①吸收多余氯氣②防止空氣中水蒸氣從末端進(jìn)入D中
(5)先加熱圖中哪個(gè)裝置:A原因:利用A所產(chǎn)生的氯氣排盡裝置中的空氣等,防止硅與空氣反應(yīng)若實(shí)驗(yàn)中用12mol•L-1濃鹽酸10mL與足量的MnO2反應(yīng),生成Cl2的物質(zhì)的量總是小于0.03mol,試分析可能存在的原因是:隨著反應(yīng)進(jìn)行,濃鹽酸會(huì)變稀,稀鹽酸不和二氧化錳反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

14.某化學(xué)小組采用類似制乙酸乙酯的裝置(如圖1),以環(huán)己醇制備環(huán)己烯.
已知:$→_{85℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$

密度(g•cm-3熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)溶解性
環(huán)己醇0.9625161能溶于水
環(huán)己烯0.81-10383難溶于水
(1)制備粗品
將12.5mL環(huán)己醇加入試管A中,再加入1mL濃硫酸,搖勻后放入碎瓷片,緩慢加熱至反應(yīng)完全,在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品.
①A中碎瓷片的作用是防止液體暴沸,②導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有的作用是冷凝.
(2)制備精品
①環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等.加入飽和食鹽水,振蕩、靜置、分層,分液后用c(填入編號(hào))洗滌.
a.KMnO4溶液  b.稀H2SO4  c.Na2CO3溶液
②再將環(huán)己烯按如圖2裝置蒸餾,冷卻水從g(填g或f)口進(jìn)入.蒸餾時(shí)要加入生石灰,目的是除去環(huán)己烯中少量的水.
③收集產(chǎn)品時(shí),控制的溫度應(yīng)在83℃左右,實(shí)驗(yàn)制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量,可能的原因是c.
a.蒸餾時(shí)從70℃開(kāi)始收集產(chǎn)品
b.環(huán)己醇實(shí)際用量多了
c.制備粗品時(shí)環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

11.某溫度下,向2L恒容密閉容器中充入1.0mol A和1.0mol B,反應(yīng)A(g)+B(g)?C(g)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡.反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表,下列說(shuō)法正確的是( 。
t/s05152535
n(A)/mol1.00.850.810.800.80
A.反應(yīng)在前5s的平均速率v(A)=0.17mol•L-1•s-1
B.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時(shí)c(A)=0.41mol•L-1,則反應(yīng)的△H>0
C.相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入2.0mol C,達(dá)到平衡時(shí),C的轉(zhuǎn)化率大于80%
D.相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入0.20mol A、0.20mol B和1.0mol C,反應(yīng)達(dá)到平衡前v(正)<v(逆)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

18.N2O5是一種新型硝化劑,在一定溫度下可發(fā)生以下反應(yīng):2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g)△H>0
T1溫度時(shí),向密閉容器中通入N2O5,部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:
時(shí)間/s0500100 0150 0
c(N2O5)/mol•L-15.003.522.502.50
下列說(shuō)法中不正確的是( 。
A.T1溫度下的平衡常數(shù)為K1,T2溫度下的平衡常數(shù)為K2,若T1>T2,則K1<K2
B.500s內(nèi)N2O5分解速率為2.96×10-3mol•L-1•s-1
C.達(dá)平衡后其他條件不變,將容器的體積壓縮到原來(lái)的 $\frac{1}{2}$,則c(N2O5)>5.00mol•L-1
D.T1溫度下的平衡常數(shù)為K1=125,平衡時(shí)N2O5的轉(zhuǎn)化率為50%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

8.有A、B、C、D、E五種微粒,其組成均有氫元素,并且電子總數(shù)為10個(gè),A是雙原子的陰離子,已知:A+B═C+D(D為氣體),A+E═2C,E是由4個(gè)原子構(gòu)成的陽(yáng)離子. 分別寫(xiě)出A、B、C、D、E五種微粒的化學(xué)式.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

15.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景.工業(yè)上一般可采用下列反應(yīng)合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H
(1)化學(xué)平衡常數(shù)(K)的表達(dá)式為$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO)×{c}^{2}({H}_{2})}$.
(2)下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)
溫度250℃300℃350℃
K2.040.250.012
由表中數(shù)據(jù)判斷△H<0 (填“>”、“=”或“<”).
(3)某溫度下,將6mol CO和4.4mol H2充入2L的密閉容器中,10min該反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得c(CO)=2.4mol•L-1,則用H2表示的10min內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.12mol•L-1•min-1,此時(shí)的溫度為300℃(從上表中選擇),H2轉(zhuǎn)化率=54.5%.
(4)判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是③④⑥(填序號(hào)).
①單位時(shí)間內(nèi),消耗2mol H2,同時(shí)生成1molCH3OH
②混合氣體的密度不再改變
③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
④CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化
⑤CO、H2、CH3OH的分子數(shù)目比為1:2:1
⑥混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

12.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.升高溫度只能加快吸熱反應(yīng)速率
B.對(duì)于任何反應(yīng),增大壓強(qiáng)都可加快反應(yīng)速率
C.使用正催化劑只加快正反應(yīng)速率
D.催化劑可以改變反應(yīng)速率

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

13.在PH=1的透明溶液中可大量共存的是( 。
A.Cu2+、SO42-、K+、Na+B.Na+、Cl-、HSO3-、K+
C.MnSO4-、CO32-、Na+、K+D.Fe3+、SO42-、S2-、Na+

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