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1、填空题 (16分)氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。
(1)一定条件下,在一个密闭容器中充入气体:N2 2mol、H2 6mol,达平衡后N2的转化率为50%,同时放热92.3KJ。该反应的热化学方程式为:______________________________。
(2)传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为:N2+3H2
2NH3。
①该反应的平衡常数K的表达式为:K=______________。升高温度,K值______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1∶3)。分析表中数据,?(填温度和压强)。时H2转化率最高,实际工业生产中不选用该条件的主要原因是?。

③下列关于合成氨说法正确是?(填字母)
A.使用催化剂可以提高氮气的转化率
B.寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C.由于ΔH<0、ΔS>0,故合成氨反应一定能自发进行
(3)最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可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,你认为电解质溶液应显??性(填“酸性”、“中性"、“碱性”),写出负极电极反应式?。
(4)工业上净化处理铬污染方法之一是:将含K2Cr2O7酸性废水放入电解槽内,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]=6.0×10-31)。
已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13mol/L,则溶液中c(Cr3+)为?mol/L。
参考答案:(1) N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);⊿H= -92.3KJ/mol。(2分)
(2)①K=
(1分)减小(1分)②200℃、100MPa(2分)
压强太高生产设备条件难以实现(2分)?③B(2分)
(3)碱性(2分)? 2NH3-6e- +6OH-=N2+3H2O(2分)
(4)3×10-6 (2)分
本题解析:(1)消耗氮气的量是2mol×50%=1mol,故热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
=2NH3(g);⊿H= -92.3KJ/mol。
(2)平衡常数是知在一定条件下可逆反应达到平衡时生成物浓度的幂之积和反应物浓
度的幂之积的比值。正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。根据表中数据可知在200℃、100Mpa时氨气的物质的量最多,故氢气的转化率最大。虽然加压有利于提供氢气的转化率,但压强太高生产设备条件难以实现。催化剂只能改变反应速率,但不能改变化学平衡状态。根据△G=△H-T△S知,当ΔH<0、ΔS>0时反应自发,但过程但自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。所以答案选B。
(3)氨气易和酸反应生成NH4+,所以电解质溶液应该显碱性。在反应中氨气失去电子
被氧化,在负极通入,电极反应式是2NH3-6e--+6OH-=N2+3H2O。
(7)根据Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)可知
,所以当溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13mol/L时,溶液中c(Cr3+)为3×10-6 mol/L。
本题难度:简单
2、选择题 已知某可逆反应:mA(g)+nB(g)
? xC(g),在密闭容器中进行,下图表示反应在不同时间t、温度T和压强P与C在混合气体中的百分含量(C%)的关系曲线,则正确的是(?)

A.T1>T2 ,P1>P2 ,m+n>x,正反应放热
B.T1<T2 ,P1<P2 ,m+n<x,正反应吸热
C.T1>T2 ,P1<P2 ,m+n<x,正反应放热
D.T1<T2 ,P1>P2 ,m+n>x,正反应吸热
参考答案:C
本题解析:根据图像可知,当温度相同时压强为P2的首先达到平衡状态,所以压强PP1<P2但压强高 ,C的含量低,这说明增大压强,平衡向逆反应方向移动,所以正方应是体积增大的可逆反应,即m+n<x。当压强相同时,温度为T1的首先达到平衡状态,这说明温度是T1>T2 。但温度高,C的含量低,这说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以正方应是放热反应,答案选C。
点评:在分析有关图像时应该注意:一、ν-t 图像或 c-t 图像:1.ν-t 图像:分清正逆反应,分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。?二、平衡图像 1.出现拐点的图像:分析依据“先拐先平”。在转化率-时间图像或物质的百分含量-时间图像中,先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高或压强大或使用合适的催化剂等)。
本题难度:一般
3、填空题 已知可逆反应:A(g)+B(g)
C(g)+D(g) ΔH<0。请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(A)=1 mol/L,c(B)=2.4 mol/L,达到平衡时,A的转化率为60%,此时B的转化率为?。
(2)若反应温度降低,则B的转化率将?(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(A)=4 mol·L-1,c(B)=a mol·L-1,达到平衡后c(C)=2 mol·L-1,则a=?。
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(A)=c(B)=b mol/L,达到平衡后c(D)=?。(保留两位有效数字)
参考答案:(1)25% (2)增大 (3)6 (4)0.41b mol/L
本题解析:解答该题注意以下两点:
(1)利用“三行式”进行解题。
(2)在同一温度下,平衡常数不变。
本题难度:一般
4、选择题 一定温度下,可逆反应A2(s)+3B2(g)
?2AB3(g)达到平衡的标志是
A.容器内每减少1mol A2,同时生成2mol AB3
B.容器内每减少1mol A2,同时消耗3mol B2
C.混合气体总的物质的量
D.密闭容器内的物质的质量不再改变
参考答案:C
本题解析:考查化学平衡状态的判断。在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。选项AB中反应速率的方向都是相同的,所以AB不正确。根据方程式可知,反应前后体积是减小的,即气体的物质的量也是减少的,所以选项C可以说明。根据质量守恒定律可知,反应前后密闭容器内的物质的质量始终是不变的,D不正确,答案选C。
本题难度:简单
5、选择题 在一定温度下,固定容积的容器中加入a mol A和b mol B,发生
反应:A(g)+2B(g)
2C(g)一段时间后达到平衡,生成n mol C。则下列说法中不正确的是(?)
A.再充入少量A,平衡向正反应方向移动,但K值不变
B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a+b)∶(a+b-
)
C.当2v正(A)=v逆(B)时,反应一定达到平衡状态
D.充入惰性气体(如Ar)增大压强,平衡向正反应方向移动
参考答案:D
本题解析: D、充入惰性气体(如Ar)增大压强,反应中各组分的浓度并没有发生变化,平衡不移动,错误。
本题难度:一般