在某溫度下,體積恒定的密閉容器中加入2 molN2和4 molH2,發(fā)生如下反應:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=—92.4 kJ/mol。達到平衡時,放出熱量46.2 kJ。求:
(1)達到平衡時,N2的轉化率為_______________, NH3的體積分數(shù)為             。
(2)若向該容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3,且a、b、c均為正數(shù),在相同條件下達到平衡時,混合物中各組分的物質(zhì)的量與上述平衡相同。a、b、c取值必須滿足的一般條件是                                        。
(3)科學家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法,其裝置用鉑黑作電極、加入電解質(zhì)溶液中,一個電極通入空氣,另一電極通入NH3。其電池總反應式為:4NH3+3O2=2N2+6H2O,電解質(zhì)溶液應顯        (填“酸性” 、“中性” 或“堿性” ),寫出正極的電極反應方程式             。

(1)25%   20% 
(2)a+c/2="2,b+3c/2=4"
(3)堿性   O2+2H2O+4e=4OH

解析試題分析:(1)根據(jù)化學方程式可知消耗了0.5mol的氮氣,所以氮氣的轉化率為25%,氨氣的體積分數(shù)為1/(1.5+2.5+1)=20%;
(2)等效平衡;
(3)氨氣溶于水容易與酸性溶液或中性溶液中的氫離子發(fā)生化學反應。
考點:化學平衡和燃料電池。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

硫一碘循環(huán)分解水制氫的主要反應如下:

(1)上述循環(huán)反應的總反應可以表示為____________________;反應過程中起催化作用的物質(zhì)是__________(選填編號)。
a.         b.         c.      d.HI
(2)一定溫度下,向2L密閉容器中加入1molHI(g),發(fā)生反應II,的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。0~2min內(nèi)的平均反應速率_________。

(3)對反應II,在相同溫度和體積下,若開始加入的HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍,則以下_________也是原來的2倍(選填編號),
a.平衡常數(shù)            b.HI的平衡濃度
c.達到平衡時間         d.平衡時的體積分數(shù)
(4)實驗室用鋅和稀硫酸反應制取,反應時溶液中水的電離平衡______移動(選填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列試劑中的_____(選填編號),產(chǎn)生的速率將增大。
a.      b.      c.      d.

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科目:高中化學 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,通過以下反應制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)  Si3N4(s)  + 6CO(g)
(1)該反應的氧化劑是               ,2molN2參加反應轉移電子數(shù)為               ;
(2)該反應的平衡常數(shù)表達式為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)達到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、CO的量),反應速率v與時間t的關系如圖。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,則N2的轉化率是              (提示:272 = 729)

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應來探究“外界條件對化學反應速率的影響”。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的快慢。該小組設計了如下方案:

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)已知反應后H2C2O4轉化為CO2逸出,KMnO4轉化為MnSO4,每消耗1molH2C2O4轉移_______mol電子。為了觀察到紫色褪去,H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥______。
(2)探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是________(填編號,下同),可探究反應物濃度對化學反應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)平均反應速率v(KMnO4)=________mol·L-1·min-1
(4)已知實驗③中c(MnO4-)~反應時間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 來源: 題型:填空題

在容積為1 L的密閉容器中,進行如下反應: A(g)+2B(g) C(g)+D(g),在不同溫度下,D的物質(zhì)的量n(D)和時間t的關系如圖。

請回答下列問題:
(1)700℃時,0~5min內(nèi),以B表示的平均反應速率為_______。
(2)能判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________。
A.容器中壓強不變      B.混合氣體中c(A)不變
C.v(B)=2v(D)       D.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B,利用圖中數(shù)據(jù)計算800℃時的平衡常數(shù)K=___        _______,該反應為__________反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(4) 800℃時,某時刻測得體系中物質(zhì)的量濃度如下:c(A)=0.06 mol/L,c(B)=0.50 mol/L,c(C)=0.20 mol/L,c(D)=0.018 mol/L,則此時該反應______      ____(填“向正方向進行”、“向逆方向進行”或“處于平衡狀態(tài)”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

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

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

某溫度時,在一個容積為2 L的密閉容器中,X、Y、Z,三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白:

(1)該反應的化學方程式為_______________;
(2)反應開始至2 min,氣體Z的反應速率為____________;
(3)若X、Y、Z均為氣體,反應達到平衡時:
①壓強是開始時的________倍;
②若此時將容器的體積縮小為原來的 0.5倍,達到平衡時,容器內(nèi)溫度將降低(容器不與外界進行熱交換),則該反應的正反應為________反應(填“放熱”或“吸熱”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(7分)合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣,可用于合成二甲醚等清潔燃料.從天然氣獲得合成氣過程中可能發(fā)生的反應有:
①CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJ/mol
②CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)△H2=+247.3kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3

請回答下列問題:
(1)在一恒容密閉容器中進行反應①,測得CH4的物質(zhì)的量濃度隨反應時間的變化如圖1所示.反應進行的前5min內(nèi),(H2)=             ;10min時,改變的外界條件可能是              
(2)如圖2所示,在甲、乙兩容器中分別充入等物質(zhì)的量的CH4和CO2,使甲、乙兩容器初始容積相等.在相同溫度下發(fā)生反應②,并維持反應過程中溫度不變.已知甲容器中CH4的轉化率隨時間變化的圖象如圖3所示,請在圖3中畫出乙容器中CH4的轉化率隨時間變化的圖象
(3)反應③中△H3=         .800℃時,反應③的化學平衡常數(shù)K=1.0,某時刻測得該溫度下的密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見下表:

CO
H2O
CO2
H2
0.5mol
8.5mol
2.0mol
2.0mol
 
此時反應③中正、逆反應速率的關系式是      (填代號).
a.v(正)>v(逆)      b.v(正)<v(逆)
c.v(正)=v(逆)       d.無法判斷.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化,他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應放出的氫氣(標況),實驗記錄如下(累計值):

時間(min)
 
1
 
2
 
3
 
4
 
5
 
氫氣體積(mL)
 
50
 
120
 
232
 
290
 
310
 
 
(1)哪一時間段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反應速率最大       min,原因是          ;
(2)哪一段時段的反應速率最小      min,原因是       ;
(3)如果反應太激烈,為了減緩反應速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量,他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液:A.蒸餾水;BNa2SO4溶液;C.NaNO3溶液;D.CuSO4溶液;E.Na2CO3溶液,你認為可行的
           (填寫字母代號)。

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同步練習冊答案