某溫度時(shí),在一容積為1L的密閉容器中,加入0.4mol的N2和1.2mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,5min時(shí)達(dá)到平衡,反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如圖所示:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)根據(jù)上圖,計(jì)算從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí),平均反應(yīng)速率v(N2)=______.
(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)_____.
(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第5min末保持其他條件不變,若改變反應(yīng)溫度,則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為_(kāi)_____(填序號(hào))
a.0.82mol?L-1     b.0.25mol?L-1      c.0.20mol?L-1    d.0.08mol?L-1
(4)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第5min末保持其他條件不變,若只把容器的體積縮小一半,平衡______移動(dòng)(填“向右”、“向左”或“不”),化學(xué)平衡常數(shù)______(填“增大”、“減少”或“不變”).
(5)其它條件不變,在第5min末將容器的體積縮小一半,若第8min達(dá)到新的平衡(此時(shí)NH3的物質(zhì)的量約為0.25mol),請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫(huà)出第5min末到此平衡時(shí)NH3物質(zhì)的量濃度的變化曲線.

【答案】分析:(1)由圖可知,達(dá)到平衡時(shí)氨氣增加0.20mol/L,先根據(jù)反應(yīng)速率公式計(jì)算氨氣的反應(yīng)速率,再根據(jù)同一化學(xué)反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氮?dú)獾姆磻?yīng)速率;
(2)化學(xué)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比;
(3)△H<0,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度逆向移動(dòng),氨氣濃度減小,降低溫度,正向移動(dòng),濃度增大,但反應(yīng)物不能完全反應(yīng);
(4)體積減小,氣體壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變;
(5)第5分鐘末將容器的體積縮小一半后,壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),氨氣的濃度增大,在第8分鐘末達(dá)到新的平衡時(shí)NH3的濃度約為0.25mol?L-1
解答:解:(1)由圖可知,達(dá)到平衡時(shí)氨氣增加0.20mol/L,其反應(yīng)速率=,同一化學(xué)反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比,所以氮?dú)獾姆磻?yīng)速率是氨氣的一半,為
0.02 mol?L-1?min-1,故答案為:0.02 mol?L-1?min-1;
(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=,故答案為:;
(3)該反應(yīng)是可逆反應(yīng),所以反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,所以氨氣的濃度不可能為0.8mol/L;
該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以氨氣的濃度不可能為0.20mol/L,故選a、c;
(4)該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),把容器的體積縮小一半,增大了反應(yīng)體系的壓強(qiáng),增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),即向正反應(yīng)方向移動(dòng);化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,
故答案為:向右;不變;
(5)第5分鐘末將容器的體積縮小一半后,氨氣濃度為0.40mol/L,壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),氨氣的濃度增大,在第8分鐘末達(dá)到新的平衡時(shí)NH3的濃度約為0.50mol?L-1,
則圖象為,故答案為:
點(diǎn)評(píng):本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算,明確反應(yīng)速率計(jì)算、平衡的影響因素及圖象的分析試劑解答本題的關(guān)鍵,題目難度中等,難點(diǎn)是(5)題圖象,注意縮小體積瞬間,氨氣濃度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,為易錯(cuò)點(diǎn).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2010?煙臺(tái)一模)某溫度時(shí),在一容積為1L的密閉容器中,加入0.4mol的N2和1.2mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,5min時(shí)達(dá)到平衡,反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如圖所示:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)根據(jù)上圖,計(jì)算從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí),平均反應(yīng)速率v(N2)=
0.02mol?L-1?min-1
0.02mol?L-1?min-1

(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為
c(NH3)2
c(N2).c(H2)3
c(NH3)2
c(N2).c(H2)3

(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第5min末保持其他條件不變,若改變反應(yīng)溫度,則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為
ac
ac
(填序號(hào))
a.0.82mol?L-1     b.0.25mol?L-1      c.0.20mol?L-1    d.0.08mol?L-1
(4)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第5min末保持其他條件不變,若只把容器的體積縮小一半,平衡
向右
向右
移動(dòng)(填“向右”、“向左”或“不”),化學(xué)平衡常數(shù)
不變
不變
(填“增大”、“減少”或“不變”).
(5)其它條件不變,在第5min末將容器的體積縮小一半,若第8min達(dá)到新的平衡(此時(shí)NH3的物質(zhì)的量約為0.25mol),請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫(huà)出第5min末到此平衡時(shí)NH3物質(zhì)的量濃度的變化曲線.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(14分)I.科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

    (1)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng):2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g)     ΔHa kJ·mol1

進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,常壓下達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

溫度 T/K

303

313

323

NH3生成量/(106 mol)

4.8

5.9

6.0

    ① 此合成反應(yīng)的a      0 (填“>”“<”或“=”)

② 已知:

 N2 (g) + 3H2(g)2NH3 (g)     ΔH=-92.4 kJ·mol1,

2H2 (g)+ O2 (g)===2H2O (l)       ΔH=-571.6 kJ·mol1

則2N2 (g) + 6H2O (l)4NH3 (g) + 3O2 (g)  ΔH            ;

(2)用水稀釋0.1 mol·L1氨水,溶液中隨著水量的增加而減小的是           (填字母標(biāo)號(hào))

   

II.工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生含SO2的廢氣,經(jīng)石灰吸收和氧化后制成硫酸鈣,硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品,可用于生產(chǎn)硫酸、水泥等。

(1)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化成SO3的熱化學(xué)方程式為:

 2SO2 (g) + O2(g)2SO3 (g)     ΔH=-196.0 kJ·mol1

① 容器體積不變時(shí),為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率,可采用的措施是            (填字母標(biāo)號(hào))

A.加入V2O5作催化劑    B.使用過(guò)量SO2    C.高溫    D.通入過(guò)量空氣

② 某溫度時(shí),在一個(gè)容積為10L的密閉容器中充入4.0 molSO2和2.0 molO2,半分鐘后達(dá)到平衡,并放出352.8kJ的熱量。此時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率是      ,該溫度下的平衡常數(shù)K        ;

(2)已知25℃時(shí),Ksp(CaSO4)=7.10×105。向0.100 L 含CaSO4固體的溶液中加入2.22 gCaCl2 粉末充分?jǐn)嚢,假設(shè)溶液的體積變化忽略不計(jì),則溶液中CaSO4固體的質(zhì)量將        (填“增大”、“減小”或“不變”,下同),Ksp(CaSO4)將        。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

 某溫度時(shí),在一容積為1L的密閉容器中,加入 0.4mol的N2和1.2mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)      2NH3(g)  △H<0,5min時(shí)達(dá)到平衡,反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如右圖所示:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

  (1)根據(jù)上圖,計(jì)算從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí),平均反應(yīng)速率v(N2)=                   

  (2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為                              。

  (3)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第5min末保持其他條件不變,若改變反應(yīng)溫度,則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為           (填序號(hào))

    a.0.82mol•L-1    b.0.25mol•L-1      c.0.20mol•L-1    d.0.08mol•L

 
   (4)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第5min末保持其他條件不變,若只把容器的體積縮小一半,平衡          移動(dòng)(填“向右”、“向左”或“不”),化學(xué)平衡常數(shù)      (填“增大”、“減少”或“不變”)。

  (5) 其它條件不變,在第5min末將容器的體積縮小

一半,若第8min達(dá)到新的平衡(此時(shí)NH3的物

質(zhì)的量約為0.25mol),請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫(huà)出第5min

末到此平衡時(shí)NH3物質(zhì)的量濃度的變化曲線。

 

 

 

 

 

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:煙臺(tái)市2010年高三年級(jí)診斷性測(cè)試化學(xué) 題型:填空題

 某溫度時(shí),在一容積為1L的密閉容器中,加入 0.4mol的N2和1.2mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)      2NH3(g)  △H<0,5min時(shí)達(dá)到平衡,反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如右圖所示:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

   (1)根據(jù)上圖,計(jì)算從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí),平均反應(yīng)速率v(N2)=                   。

   (2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為                               。

   (3)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第5min末保持其他條件不變,若改變反應(yīng)溫度,則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為            (填序號(hào))

    a.0.82mol•L-1     b.0.25mol•L-1      c.0.20mol•L-1    d.0.08mol•L

 
   (4)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第5min末保持其他條件不變,若只把容器的體積縮小一半,平衡          移動(dòng)(填“向右”、“向左”或“不”),化學(xué)平衡常數(shù)       (填“增大”、“減少”或“不變”)。

   (5) 其它條件不變,在第5min末將容器的體積縮小

一半,若第8min達(dá)到新的平衡(此時(shí)NH3的物

質(zhì)的量約為0.25mol),請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫(huà)出第5min

末到此平衡時(shí)NH3物質(zhì)的量濃度的變化曲線。

 

 

 

 

 

 

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