题目
题型:不详难度:来源:
(1)一定条件下,在一个密闭的容器中充入气体:N22mol、H26mol,达到平衡后N2的转化率为50%,同时放热92.3kJ.
①该反应的热化学方程式为:______.
②升高温度,该反应的平衡常数K值______(填“增大”“减小”或“不变”).
③在一定条件下,在密闭容器中发生合成氨反应,N2、H2、NH3的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0).当反应达到平衡时,它们的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L.下列说法中不正确的是______(填字母).
A.当H2与NH3生成速率为3:2时,反应一定达到平衡状态
B.H2与N2的转化率一定相等
C.c1一定等于0.14mol/L
D.c3的取值范围为0<c3<0.28mol/L
E.使用催化剂可以提高氨气的转化率
(2)利用反应8NH3+6NO2⇌7N2+12H2O可处理大气污染气体NO2.当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标况下的体积是______.
(3)最近科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可以直接用于燃料电池的方法,其装置为用铂黑作为电极,加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入氨气.其电池反应为4NH3+3O2═2N2+6H2O,则通入氨气的一极应为______(填“正极”或“负极”),该电极反应式为______.
(4)工业上净化处理铬污染方法之一是:将含K2Cr2O7酸性废水放人电解槽内,加入适量的NaCl,以Fe和石墨为电极进行电解.经过一段时间后,生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×l0-31).已知电解后的溶液中c(Fe)为2.0×10-13mol/L,则溶液中c(Cr3+)为______mol/L.
答案
①1mol氮气完全反应放热92.3kJ,反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.3kJ/mol,
故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.3kJ/mol;
②N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.3kJ/mol,反应是放热反应,升温平衡逆向进行,平衡常数减小;
故答案为:减小;
③当反应达到平衡时,它们的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L,
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
0.1 0.3 0.08
0.140.42 0
00 0.28
A.当H2与NH3生成速率为3:2时,说明对氢气或氨气正逆反应速率相同,反应一定达到平衡状态,故A正确;
B.氮气和氢气平衡浓度之比为1;3,所以起始浓度一定按照1:3,所以H2与N2的转化率一定相等,故B正确;
C.如果c1一定等于0.14mol/L,那么反应应该是正向进行,而题中已知反应不一定是正方向进行,答案给的0.14是按照如果NH3的起始量为零的情况下正方向进行才会是0.14,因为转化量之比等于系数比,又由题知起始量不为零,故C错误;
D.按照极限法来算,如果正反应方向进行的,生成0.08mol,那么极限值NH3的起始量为零,如果逆反应方向进行那么生成0.1mol的N2和0.3mol的H2那么极限值的NH3起始量为0.28,又由题中条件告诉起始量不为零所以氨气的起始量应该介于0-0.28之间,c3的取值范围为0<c3<0.28mol/L,故D正确;
E.使用催化剂改变反应速率不改变化学平衡,所以不可以提高氨气的转化率,故E错误;
故答案为:CE;
(2)利用反应8NH3+6NO2⇌7N2+12H2O可处理大气污染气体NO2,转移24mol电子消耗二氧化氮6mol,当转移1.2mol电子时,消耗的NO2物质的量为0.3mol,标况下的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L,
故答案为:6.72L;
(3)氨气为碱性气体,易与酸反应,所以电解质溶液应呈碱性,负极发生氧化反应,氨气被氧化生产氮气,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,
故答案为:负极;2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
(4)电解后溶液中c(Fe3+)=2.0×10-13mol/L,则溶液中c3(OH-)=
4×10-38 |
2×10-13 |
6×10-31 |
2×10-25 |
故答案为:3×10-6.
核心考点
试题【氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用时当前的重要研究内容之一.(1)一定条件下,在一个密闭的容器中充入气体:N22mol、H26mol,达到平衡后N2的转化率】;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)此时,A的物质的量浓度为______;
(2)反应开始前容器中A、B的物质的量为______;
(3)B的平均反应速率为______;
(4)x的值为______.
(1)5min时,剩余N2O5的物质的量;
(2)前5min,v(NO2)为多少;
(3)5min时,N2O5的物质的量占混合气体总物质的量的百分比.
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g).反应达平衡时,测得容器内n(SO3)=1.3mol,n(O2)=3.0mol.
求:
(1)a的值.
(2)平衡时SO2的转化率.
催化剂 |
高温高压 |
①计算反应在第一次平衡时平衡常数K=______(保留二位小数)
②产物NH3在5~10min、20~25min和45~50min时平均反应速率[平均反应速率分别以v1、v2、v3表示]从大到小排列次序为______.
③在45min时,采取的措施是______;
(2)如图2是一个体积固定的恒温密闭容器,正中间有一个可以滑动的隔板将容器隔成A、B两室.A室放入H2和O2共5mol,B室放入H2和N2共5mol,使隔板恰好处于正中间.
①控制一定条件,只使A室气体充分反应,此时隔板左移,待反应完成且密闭容器温度恒定(大于120℃)后,A室气体体积是B室体积的
4 |
5 |
②再控制一定条件,使H2和N2发生反应(正反应放热).当密闭容器温度恒定(大于120℃)且达到平衡时,隔板右移恰好回到正中间,若加入的N2为1mol,则N2的转化率为______,若加入的N2为xmol,则x的取值范围是______.
将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入该密闭容器l0min时有0.1molCO生成,则10min内该反应的平均速率v(H2)______.
(2)在压强为0.1MPa条件下,容积为VL某密闭容器中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);CO的转化率与温度、压强的关系如图所示.
①该反应的△H______(填“<”、“>”或“=”).
②100℃时该反应的平衡常数K=______(用含a、V的代数式表示).
③在温度容积不变的情况下,向该密闭容器再增加amolCO与2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡常数______(填“增大”、“减小”或“不变”).
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