合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,其研究來自正確的理論指導(dǎo),合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如下:

溫 度(℃)
360
440
520
K值
0.036
0.010
0.0038
 
(1)①由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),理由是                               。
② 理論上,為了增大平衡時H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是         。(填序號)
a.增大壓強(qiáng)              b.使用合適的催化劑
c.升高溫度             d.及時分離出產(chǎn)物中的NH3
(2)原料氣H2可通過反應(yīng) CH4(g) + H2O (g)CO(g) + 3H2(g) 獲取,已知該反應(yīng)中,當(dāng)初始混合氣中的  恒定時,溫度、壓強(qiáng)對平衡混合氣CH4含量的影響如下圖所示:

①圖中,兩條曲線表示壓強(qiáng)的關(guān)系是:P1         P2(填“>”、“=”或“<”)。
②該反應(yīng)為         反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)原料氣H2還可通過反應(yīng)CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2(g) 獲取。
①T ℃時,向容積固定為5 L的容器中充入1 mol水蒸氣和1 mol CO,反應(yīng)達(dá)平衡后,測得CO的濃度為0.08 mol·L-1,則平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為         ,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為         。
②保持溫度仍為T ℃,改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比,充入容器進(jìn)行反應(yīng),下列描述能夠說明體系處于平衡狀態(tài)的是         (填序號)。
a.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間改變
b.混合氣體的密度不隨時間改變
c.單位時間內(nèi)生成a mol CO2的同時消耗a mol H2
d.混合氣中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)=1 : 16 : 6 : 6

(1)①隨溫度升高,反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小 ②a、d
(2)① <     ②吸熱
(3)① 60 % ; 或2.25 ② c和d

解析試題分析:
(1)①觀察數(shù)據(jù)隨溫度的升高K減小,可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。②增大平衡時H2的轉(zhuǎn)化率,改變條件是平衡正向移動,可以加壓,降溫,增大N2的濃度,減小氨氣的濃度,所以答案a、d可以。
(2)分析圖像可知,恒定溫度時,   P2點對應(yīng)的CH4含量高于P1點,再由反應(yīng)的特點,CH4(g) + H2O (g)CO(g) + 3H2(g),正向氣體體積增大,壓強(qiáng)越大CH4含量越高,所以,P1<P2;②恒定壓強(qiáng)時,溫度越高,CH4含量越低,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(3)①CO的起始濃度為0.2 mol·L-1,?c=0.2 mol·L-1-0.08 mol·L-1=0.012 mol·L-1.所以CO的轉(zhuǎn)化率為0.012/0.2=0.6. 該反應(yīng)的各物質(zhì)的平衡濃度為[CO]= [H2O]=0.08 mol·L-1; [CO2] ="[" H2]=0.12 mol·L-1,常數(shù)K=0.12×0.12/0.08×0.08=9/4=2.25;
②對于該反應(yīng)而言容器內(nèi)壓強(qiáng),混合氣體的密度始終不隨時間改變,ab錯誤。
c.單位時間內(nèi)生成a mol CO2的同時消耗a mol H2,體現(xiàn)v正=v逆,正確;d.改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比,當(dāng)n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)=1 : 16 : 6 : 6時,Q=K達(dá)到平衡狀態(tài)。
考點:化學(xué)反應(yīng)的限度的考查

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視,已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應(yīng)生成以CO和H2為主的合成氣,合成氣有廣泛應(yīng)用。試回答下列問題:
(1)高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一,其基本反應(yīng)為:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)  ΔH>0。已知在1 100 ℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.263。
①溫度升高,化學(xué)平衡移動后達(dá)到新的平衡,此時平衡常數(shù)K值   (填“增大”、“減小”或“不變”);
②1 100 ℃時測得高爐中,c(CO2)="0.025" mol·L-1,c(CO)="0.1" mol·L-1,則在這種情況下,該反應(yīng)向   進(jìn)行(填“左”或“右”),判斷依據(jù)是          。
(2)目前工業(yè)上也可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇,有關(guān)反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH=-49.0 kJ·mol-1,現(xiàn)向體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,反應(yīng)過程中測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示。

①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=       。
②反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列措施能使增大的是           (填符號)。

A.升高溫度 B.再充入H2 C.再充入CO2 D.將H2O(g)從體系中分離
E.充入He(g)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

一定溫度下,在2L密閉容器中NO2和O2可發(fā)生下列反應(yīng): 4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)+5286 kJ已知體系中n(NO2)隨時間變化如下表:

t(s)
 
0
 
500
 
1000
 
1500
 
n(NO2)(mol)
 
20
 
13.96
 
10.08
 
10.08
 
 
(1)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是            。
A.v(NO2)=4v(O2)           B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
C.v(N2O5)=2v(O2)       D.容器內(nèi)密度保持不變   
(2)反應(yīng)達(dá)到平衡后,NO2的轉(zhuǎn)化率為   ,此 時若再通入一定量氮氣,則NO2的轉(zhuǎn)化率將   (填“增大”、“減小”、“不變”)。
(3)圖中能表示N2O5的濃度變化的曲線是        ,用O2表示從0~500s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=          。

(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正應(yīng)方向移動的是         。
A.及時分離出NO2氣體          B.適當(dāng)升高溫度
C.增大O2的濃度               D.選擇高效催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
Ⅰ、如圖裝置所示,A、B中的電極為多孔的惰性電極;C、D為夾在浸有Na2SO4溶液的濾紙條上的鉑夾;電源有a、b兩極。若A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切斷K1,閉合K2、K3通直流電。

回答下列問題:
(1) a是電源的   極,寫出A中的電極反應(yīng)式為_____。
(2)濕的Na2SO4濾紙條上能觀察到的現(xiàn)象有____________。
(3)電解一段時間后,A、B中均有氣體包圍電極,若此時切斷K2、K3,閉合K1,發(fā)現(xiàn)電流表的指針移動,寫出此時B中的電極反應(yīng)式為          。
Ⅱ、甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上一般采用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)   ΔH,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)。請回答下列問題:

溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
(4)由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH       0(填“>”、“<”或“=”)。
(5)其他條件不變,只改變其中一個條件,下列措施可提高甲醇產(chǎn)率的是     。
A.升高溫度;B.使用合適的催化劑;C.縮小容器的容積;D.充入過量的H2;E.恒壓時,充入He;F.從體系中分離出CH3OH
(6)某溫度下,將2mol CO和6 mol H2充入2L密閉容器中,反應(yīng)進(jìn)行到4min末達(dá)到平衡,此時測得c(CO) =0.2 mol/L ,則0~4min內(nèi)H2的反應(yīng)速率為     ;若保持溫度容積不變再向其中充入一定量的CH3OH,重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),與原平衡狀態(tài)相比,此時平衡混合氣體中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)     (填“變大”、“變小”、或“不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中,通過以下反應(yīng)制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)  Si3N4(s)  + 6CO(g)
(1)該反應(yīng)的氧化劑是               ,2molN2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為               ;
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=               
(3)若CO的生成速率為v(CO)=18mol·L-1·min-1,則N2的消耗速率為v(N2)=         
(4)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、CO的量),反應(yīng)速率v與時間t的關(guān)系如圖。圖中t4時引起平衡移動的條件可能是                     ;圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時間是           。

(5)若該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 K=729,則在同溫度下1L密閉容器中,足量的SiO2和C與2mol N2充分反應(yīng),則N2的轉(zhuǎn)化率是              (提示:272 = 729)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

Ⅰ.課本中通過向草酸(H2C2O4)溶液中滴加用硫酸酸化高錳酸鉀中研究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,請你寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式                              ,該反應(yīng)不需使用指示劑的原因是                          
Ⅱ.某同學(xué)根據(jù)課本外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響原理,設(shè)計了硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)有關(guān)實驗,實驗過程的數(shù)據(jù)記錄如下(見表格),請結(jié)合表中信息,回答有關(guān)問題:

實驗
序號
反應(yīng)溫度
(℃)
參加反應(yīng)的物質(zhì)
Na2S2O3
H2SO4
H2O
V/mL
c/mol?L-1
V/mL
c/mol?L-1
V/mL
A
20
10
0.1
10
0.1
0
B
20
5
0.1
10
0.1
5
C
20
10
0.1
5
0.1
5
D
40
5
0.1
10
0.1
5
 
(1)寫出上述反應(yīng)的離子方程式                           
(2)根據(jù)你所掌握的知識判斷,在上述實驗中反應(yīng)速率最快的可能是     (填實驗序號)
(3)在利用比較某一因素對實驗產(chǎn)生的影響時,必須排除其他因素的變動和干擾,即需要控制好與實驗有  關(guān)的各項反應(yīng)條件.其中:
①能說明溫度對該反應(yīng)速率影響的組合比較是     ;(填實驗序號)
②A和B、A和C的組合比較所研究的問題是                          
③B和C的組合比較所研究的問題是                                
(4)教材是利用了出現(xiàn)黃色沉淀的快慢來比較反應(yīng)速率的快慢,請你分析為何不采用排水法測量單位時間內(nèi)氣體體積的大小的可能原因:                                   

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實驗時,先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻,開始計時,通過測定褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計了如下方案:

實驗編號
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
溫度
濃度(mol·L-1)
體積(mL)
濃度(mol·L-1)
體積 (mL)

0.10
2.0
0.010
4.0
25

0.20
2.0
0.010
4.0
25

0.20
2.0
0.010
4.0
50
 
(1)已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出,KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4,每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移_______mol電子。為了觀察到紫色褪去,H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥______。
(2)探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是________(填編號,下同),可探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是________。
(3)實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為40s,忽略混合前后溶液體積的微小變化,這段時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=________mol·L-1·min-1。
(4)已知實驗③中c(MnO4-)~反應(yīng)時間t的變化曲線如下圖。若保持其他條件不變,請在圖中畫出實驗②中c(MnO4-)~t的變化曲線示意圖。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

已知反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)△H<0回答下列問題:
(1)該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)
(2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”)。原因是________________________________________。
(3)反應(yīng)體系中加入催化劑,對反應(yīng)熱是否有影響?________;原因是_________________________________________________。
(4)反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率________(填“增大”“減小”或“不變”);反應(yīng)的活化能________(填“增大”“減小”或“不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:

化學(xué)反應(yīng)
平衡常數(shù)
溫度℃
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)
K3
 
 
 
(1)反應(yīng)②是      (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系,如圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)    K(B)(填“>”、“<”或“=”)。據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=      (用K1、K2表示)。

(3)在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,已知c(CO)與反應(yīng)時間t變化曲線Ⅰ如圖所示,若在t0時刻分別改變一個條件,曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ和曲線Ⅲ。

當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ時,改變的條件是                          。
當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時,改變的條件是                          
(4)甲醇燃料電池有著廣泛的用途,同時Al-AgO電池是應(yīng)用廣泛的魚 雷電池,其原理如圖所示。該電池的負(fù)極反應(yīng)式是             

(5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成乙酸。通常狀況下,將a mol/L的醋酸與b mol/LBa(OH)2溶液等體積混合,反應(yīng)平衡時,2c(Ba2)= c(CH3COO),用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)為               

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