【題目】氮?dú)馐谴髿庵泻孔疃嗟臍怏w,研究氮及其化合物對人類有重要的意義。

1)合成氨的原理為N2(g)3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。

①將一定量的N2(g)H2(g)放入2L的密閉容器中,在500℃、2×107Pa下達(dá)到平衡,平衡時(shí)測得N20.1mol,H20.4molNH30.1mol。該條件下H2的轉(zhuǎn)化率為__。此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___。

②欲提高H2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是___

a.向容器中按原比例再充入原料氣

b.向容器中再充入惰性氣體

c.改變反應(yīng)的催化劑

d.液化生成物分離出氨

2)在2L密閉容器中,800℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)O2(g)2NO2(g) ΔH0體系中,各成分物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。

①用O2表示02s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=___

②能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___。

a.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

b.2v(NO2)=v(O2)

c.v(NO)=2v(O2)

d.容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變

③能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的是__。

a.及時(shí)分離出NO2氣體

b.適當(dāng)升高溫度

c.增大O2的濃度

d.將容器的體積縮小至1L

【答案】27.3% 6.25(L·mol-12 ad 0.0015mol·L-1min-1 ac cd

【解析】

1)合成氨的原理為N2(g)3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。

①根據(jù)化學(xué)方程式和三段式列式計(jì)算:

該條件下H2的轉(zhuǎn)化率= ×100%≈27.3%,

平衡常數(shù)K= = =6.25L·mol12

故答案為:27.3%6.25L·mol12;

②根據(jù)化學(xué)平衡:N2g+3H2g2NH3g),反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),欲提高 H2的轉(zhuǎn)化率,平衡正向進(jìn)行;

a.向容器中按原比例再充入原料氣,則壓強(qiáng)增大,平衡向右移動,氫氣的轉(zhuǎn)化率增大,故a正確;

b.向容器中再充入惰性氣體,則各組分濃度不變,平衡不移動,氫氣的轉(zhuǎn)化率不變,故b錯(cuò)誤;

c.改變反應(yīng)的催化劑,不影響平衡的移動,氫氣的轉(zhuǎn)化率不變,故c錯(cuò)誤;

d.液化生成物分離出氨,平衡向右移動,氫氣的轉(zhuǎn)化率增大,故d正確;

故選ad。

2)①由圖象數(shù)據(jù)可知,由方程式2NOg+O2g2NO2g)可知,平衡時(shí)△cNO):△cO2):△cNO2=212,為據(jù)此判斷表示,濃度變化的曲線,分別為bNO,cO2,aNO2,由圖中數(shù)據(jù)可知2s內(nèi),O2的濃度變化量為0.005mol·L1-0.002mol·L1=0.003mol·L1,根據(jù)v= 計(jì)算vO2==0.0015mol·L1min1;

故答案為:0.0015mol·L1min1;

②能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變;

a.隨反應(yīng)進(jìn)行氣體的物質(zhì)的量減小,壓強(qiáng)增減小,容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,說明到達(dá)平衡,故a正確;

b.未指明正逆速率,若都為同一方向速率,始終都存在vNO2=2vO2)關(guān)系,故不能說明到達(dá)平衡,若為不同方向的速率,速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,說明到達(dá)平衡,故b錯(cuò)誤;

c.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v(NO)=2v(O2),說明到達(dá)平衡,故c正確;

d.反應(yīng)混合氣體的質(zhì)量不變,容器的體積不變,密度始終不變,故容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變,不能說明到達(dá)平衡,故d錯(cuò)誤;

故選ac;

③為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動依據(jù)平衡移動原理分析判斷;

a.及時(shí)分離出NO2氣體,平衡向正反應(yīng)移動,但反應(yīng)速率降低,故a錯(cuò)誤;

b.適當(dāng)升高溫度,反應(yīng)速率增大,平衡向逆反應(yīng)移動,故b錯(cuò)誤;

c.增大O2的濃度,反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)移動,故c正確;

d.將容器的體積縮小至1L濃度增大,反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)移動,故d正確;

故選cd。

練習(xí)冊系列答案
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_____________________________________________________;

____________________________________________________

_____________________________________________________。

H→I_________________________________________________

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