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1、填空题 已知:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,这是目前普遍使用的人工固氮的方法。请回答下列问题:
(1)450℃时,往一个2L的密闭容器中充入2. 6mol H2和1mol N2, 反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min
| 5
| 10
| 15
| 20
| 25
| 30
|
c(NH3)/mol·L—1
| 0.08
| 0.14
| 0.18
| 0.20
| 0.20
| 0.20
|
①5 min内,消耗N2的平均反应速率为_______________,此条件下该反应的化学平衡常数K=_______________;反应达到平衡后,若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol,此时该反应的v(N2)正_______________v(N2)逆(填写“>”、“=”或“<”=)。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________(填序号字母)
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2?
B.v(N2)正=3v(H2)逆 ?C.容器内压强保持不变?
D.混合气体的密度保持不变? E.容器内混合气体的平均分子量不变
③若改变某一条件,达新平衡时n(H2)="1.60mol" ,下列说法正确的是_____________。
A.平衡一定正向移动? B.可能是向容器中加入了一定量的H2气体
C.可能是降低了容器的温度? D.可能是缩小了容器的体积
(2)450℃时,在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应,各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示:
?
| N2
| H2
| NH3
|
起始浓度(mol/L)
| 0.2
| 0.3
| 0.2
|
平衡浓度(mol/L)
| a
| b
| c
|
请回答:
①各物质的平衡浓度可能是_______________.
A.c="0.5mol/L?" B.b="0.5mol/L?" C.c="0.4mol/L?" D.a=0.3mol/L
②a的取值范围是:_______________.
③请用数学表达式表示下列量之间的关系:
(I)a与b的关系:_______________。
(Ⅱ)a、b、c的关系:_______________。
(3) 根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水可发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l)
4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S__________0(填“
”、 “
”或“=”), △H=_____________。
(已知:H2的燃烧热为285.8 kJ/mol)
参考答案:(1)①0.008mol.L-1.min-1 ;? 0.1;?>? (每空1分)?②C E (2分)?③CD (2分)
(2)①B(1分) ② 0.1<a<0.3 (2分) ③( I )3a="b+0.3?" (2分)(Ⅱ)c2/(a×b3)="0.1" (2分)
(3)>? (1分)? +1530 kJ/mol? (2分)
本题解析:略
本题难度:一般
2、选择题 关于平衡常数,下列说法不正确的是
A.平衡常数随温度的改变而改变
B.使用催化剂不能改变平衡常数
C.平衡常数不随反应物或生成物浓度的改变而改变
D.增大压强促使平衡向正反应方向进行,则平衡常数增大
参考答案:D
本题解析:平衡常数只与温度有关,温度改变,平衡常数一定改变,与反应物、生成物的浓度无关,所以A、C正确;催化剂只改变反应速率,不会改变平衡,所以平衡常数不变,B错误;平衡正向移动,平衡常数增大,D正确;故选D。
本题难度:简单
3、填空题 (1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示可逆反应进行得越完全,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值?(填“一定增大”、“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。
(2)在一体积为10 L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在800℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH<0,CO和H2O的物质的量浓度变化如图所示,则:

①0~4 min时间段平均反应速率v(CO)=?mol·L-1·min-1。
②在800℃时该反应的化学平衡常数K=?(要求写出表达式及数值),CO的转化率=?。
③在800℃时,若反应开始时此容器中CO和H2O的浓度分别为0.20 mol·L-1和0.80 mol·L-1,则达到平衡时CO转化为CO2的转化率是?。
参考答案:(1)可能增大也可能减小
(2)①0.03?②
? 60%?③80%
本题解析:(1)化学平衡常数与温度有关,若正反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大;若正反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小,所以温度升高,K值可能增大,也可能减小。
(2)①根据图像可知,在4 min内CO的浓度变化为0.12 mol·L-1,所以CO的反应速率为0.12 mol·L-1/4 min="0.03" mol·L-1·min-1。
②由图像可知,反应在4 min时达平衡,CO和H2O的平衡浓度分别为
0.08 mol·L-1、0.18 mol·L-1,CO2和H2的浓度分别为0.12 mol·L-1、
0.12 mol·L-1,所以该反应的平衡常数为:K=
CO的转化率为0.12 mol·L-1/0.20 mol·L-1×100%=60%。
③设达到平衡时CO转化的浓度为x,则达到平衡时CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.20-x、0.80-x、x、x。所以根据平衡常数表达式x2/(0.80-x)(0.20-x)=1.0,x="0.16" mol·L-1,CO的转化率为0.16 mol·L-1/0.20 mol·L-1×100%=80%
本题难度:一般
4、选择题 一定温度下在密闭容器内进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图。下列叙述中正确的是

[? ]
A.?反应的化学方程式为5Y
X
B.?t1时,Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.?t2时,正、逆反应速率相等
D.?t3时,逆反应速率大于正反应速率
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 恒温、恒压下,将1mol O2和2mol SO2气体充入一体积可变的容器中(状态Ⅰ),发生反应2SO2+O2
2SO3,状态Ⅱ时达平衡,则O2的转化率为(?)

A.40%
B.60%
C.80%
D.90%
参考答案:B
本题解析:根据方程式可知
2SO2+O2
2SO3,?△n
2? 1? 2? 1
2x? x? 2x? x
所以根据阿伏加德罗定律可知
解得x=0.6,所以氧气的转化率是60%,答案选B。
本题难度:简单