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1、计算题 (6分)一定温度下,在2L密闭容器中充入N2和H2合成NH3,其起始浓度分别为:c(N2)=2mol/L,c (H2 ) =3mol/L,此时压强为5.05×105Pa, 达平衡后测得NH3占总体积的25%。(1)求平衡时的压强;(2)平衡时混合气体对H2的相对密度。?
参考答案:(1) 4.04 ×105?Pa?(2)7.75
本题解析:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
4mol? 6mol? 0
a? 3a? 2a
4--a? 6---3a? 2a
2a/(10-2a)×100%=25%? a==1mol
P1:P2===N1:N2?P1==5.05×105Pa?
N1==10mol?N2==8mol? P2==4.04×105Pa
M混==(4mol ×28g/mol+ 6mol ×2g/mol)/8mol ===15.5g/mol
D====7.75
本题难度:一般
2、选择题 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.密闭、低温是存放氨水的必要条件
B.实验室常用排饱和食盐水法收集氯气
C.硝酸工业生产中,使用过量空气以提高NH3的利用率
D.合成氨反应采用较高温度和使用催化剂,以提高氨气的产量
参考答案:D
本题解析:如果改变影响平衡的1个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向进行,中这就是勒夏特列原理,该原理适用于所有的平衡体系。A、温度越低,气体的溶解度越大,物质分解的速率越小,所以密闭、低温是存放氨水的必要条件可以用勒夏特列原理解释,A不符合题意;B、氯气溶于水生成氯化氢和次氯酸,饱和食盐水中氯离子浓度大,可以抑制氯气的溶解,则实验室常用排饱和食盐水法收集氯气可以用勒夏特列原理解释,B不符合题意;C、硝酸工业生产中,使用过量空气,增大氧气的浓度促使平衡向正反应方向移动,所以提高NH3的利用率,可以用勒夏特列原理解释,C不符合题意;D、催化剂不能改变平衡状态,只能改变反应速率。合成氨是放热反应,低温有利于氨气的生成。所以合成氨反应采用较高温度和使用催化剂,以提高氨气的产量不能用勒夏特列原理解释,D正确,答案选D。
本题难度:一般
3、选择题 在气相条件下(T="500" K),有相同体积的甲、乙两容器,甲容器充入1 g SO2、l gO2,乙容器充入2 g SO2、2g O2则下列叙述中正确的是
A.化学反应速率:乙>甲
B.平衡后SO2的浓度:乙>甲
C.SO2转化率:乙<甲
D.平衡后O2的体积分数:乙>甲
参考答案:AB
本题解析:先乙的体积放大一倍,两容器为等效平衡,四个选项中甲=乙;现在将乙压缩到与甲等体积,压强增大,平衡正向移动。故有答案A,根据勒夏特列原理,可以减弱这种改变,但不能完全消除,故最终SO2的浓度,乙>甲。
本题难度:一般
4、简答题 把0.6mol?X气体和0.6mol?Y气体混合于2L密闭容器中,使它们发生如下反应:2X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g).2min?末已生成0.2mol?W,若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.1mol?L-1?min-1,请计算:
(1)2min末时Y的浓度.
(3)化学反应方程式中n的值是多少?
(2)前2min内用X的浓度变化表示的平均反应速率.
参考答案:利用三段式法计算:
?2X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g)
起始:0.6mol? 0.6mol?0? 0
转化:0.2mol? 0.1mol? 0.1nmol 0.2mol
平衡:0.4mol?0.5mol? 0.1nmol?0.2mol?
(1)平衡时Y的物质的量为0.5mol,则c(Y)=0.5mol2L=0.25mol/L,
答:2min末时Y的浓度为0.25?mol?L-1;
(2)v(W)=0.2mol2L2min=0.05mol/(L?min),c(Z)=0.1mol/(L?min),
由反应速率之比等于化学计量数之比可知:n:2=0.1mol/(L?min):0.05mol/(L?min),n=4,
答:化学反应方程式中n=4;
(3)由反应速率之比等于化学计量数之比可知:v(X)=v(W)=0.05mol/(L?min),
答:前2min内X的平均反应速率为0.05?mol?L-1?min-1.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 下列可逆反应达平衡后,升高温度可使混合气的平均分子量增大的是 (? )
A.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);△H<0
B.H2(g)+I2(g)
2HI(g);△H<0
C.2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g);△H>0
D.4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g);△H<0
参考答案:D
本题解析:升高温度平衡向吸热反应方向移动,即ABD向逆反应方向移动,C向正反应方向移动。反应A的正反应是体积减小的,平均分子量减小,B体积不变,平均分子量不变。反应C的正反应是体积增大的,平均分子量减小,反应D的正反应是体积增大的,平均分子量增大,所以答案是D。
本题难度:一般