题目
题型:不详难度:来源:
N2(g)+3H2(g)
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(1)在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应,下列能表示达到平衡状态的是_______
a.混合气体的压强不再发生变化
b.混合气体的密度不再发生变化
c.反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
d.单位时间内断开a个H-H键的同时形成3 a个N-H键
e.三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
(2)在恒温恒容的密闭容器中,合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题:
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① 表示N2的浓度变化的曲线是 (选填曲线代号“A”、“B”或“C”)。
② 前25 min 内,用H2的浓度变化表示的化学反应平均速率是 。
③在25 min 末反应刚好达到平衡,则该温度下反应的平衡常数K = (计算结果可用分数表示)。若升高温度,该反应的平衡常数值将___ ____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在第25 min 末,保持其它条件不变,若升高反应温度并设法保持该温度不变,在第35 min末再次达到平衡。平衡移动过程中H2浓度变化了1.5 mol·L-1,请你在图中画出第25 min ~ 40 min NH3浓度变化曲线。
(4)在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8 mol 。
①达平衡时,H2的转化率α1 = ______ ______。
②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α1 + α2 =1时,则起始时n (NH3)= ___ _____mol。
答案
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(3)
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说明:对曲线的曲率不做要求,但曲线弯的方向要考虑,这涉及到浓度对反应速率的影响问题。起点与终点要正确,达平衡的时间要一致。
(4)①60% ② 2
解析
试题分析:(1)a.该反应随反应进行,气体的总的物质的量进行,压强降低,故混合气体的压强不再发生变化,说明到达平衡, a正确;b.混合气体的总质量不变,容器的体积不变,混合气体的密度始终不变,错误。c.可逆反应到达平衡时,反应混合物各组分的浓度不发生变化,反应容器中N2的物质的量浓度不再发生变化,说明到达平衡,故c正确。d.单位时间内断开a个H-H键的同时形成3a个N-H键,都表示正反应速率,不能说明到达平衡,错误。e.反应混合物平衡时的浓度之比与起始浓度及转化率有关,平衡时可能等于化学计量数之比,也可能不等于,错误。
(2)①、N2是反应物,结合化学方程式分析,H2的曲线变化快,而N2的变化慢,所以表示N2的浓度变化的曲线是C。
②、根据v=△c÷t公式计算可得,前25 min 内,用H2的浓度变化表示的化学反应平均速率是0.12mol/(L·min) 。
③、平衡常数等于生应物的幂之积除以反应物的幂之积,故平衡常数K =4/27。反应为放热反应,升高温度,反应逆向移动,故若升高温度,该反应的平衡常数值将减小。
(3)升高反应温度,平衡逆向移动,氢气的浓度增加1.5 mol·L-1,氨气减少1 mol·L-1,变为1.0mol·L-1画出曲线即可。
(4)设平衡时有x molN2转化
N2(g)+3H2(g))
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起始物质的量:1mol 3mol 0
变化物质的量:x 3x 2x
平衡物质的量:1-x 3-3x 2x
可得4-2x=2.8,得出x=0.6mol,α1 =60%;α1 + α2 =1,说明这两个反应达到平衡时的状态完全相同,加入的氨气为2mol。
核心考点
试题【合成氨对农业生产及国防建设均具有重要意义。N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H = -92 kJ·mol-1(1)在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)一定条件下,Fe与CO2可发生反应:
2Fe(s)+3CO2(g)
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该反应的平衡常数(K ) 随温度(T ) 升高而增大。
①该反应的平衡常数K=______。(填表达式)
②下列措施中,能使平衡时c(CO)/c(CO2) 增大的是 (填标号)。
A.升高温度 | B.增大压强 |
C.充入一定量CO | D.再加一些铁粉 |
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(3)图2装置中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液,观察到石墨电极附近首先变红。
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① 电源的M端为 极,甲烧杯中铁电极的电极反应为 。
② 乙烧杯中电解反应的化学方程式为 。
③ 停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为 mL 。
A.N2、H2的转化率不相等 | B.平衡时,H2与NH3的生成速率之比为3:2 |
C.x : y =1:3 | D.x的取值范围为0<x<0.14 |
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A.混合气体的压强不再变化 |
B.X、Y、Z的物质的量之比为2:1:1 |
C.单位时间内生成lmolY的同时分解2mol X |
D.X的分解速率与Y的消耗速率相等 |
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128150121-66955.png)
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下列说法中正确的是( )
A.30~40 min间该反应使用了催化剂 |
B.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应 |
C.30 min时降低温度,40 min时升高温度 |
D.8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L-1·min-1 |
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128150059-28907.png)
①C的生成速率与C的分解速率相等;②单位时间生成amol A,同时消耗1.5amol B;③各组分的浓度不再变化;④混合气体的密度不再变化;⑤混合气体的总压强不再变化;⑥混合气体的物质的量不再变化;⑦混合气体的平均摩尔质量不再变化;⑧A、B、C的分子数目比为2:3:2。
A.⑤⑥⑧ B.②⑤⑧ C.①③④ D.②④⑦
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