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1、选择题 对于可逆反应M+3N?

2Q?达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等
B.M、N全部变成了Q
C.反应混合物各组分的浓度不再变化
D.反应已经停止
参考答案:A、反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度,所以不能作为判断是否达到平衡的依据,故A错误;
B、该反应是可逆反应,所以反应物不可能完全转化为生成物,存在反应限度,故B错误;
C、反应混合物各组分的浓度不再变化是化学平衡状态的判断依据,故C正确;
D、反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但反应不停止,故D错误;
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 合成氨工业的核心反应是:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=Q kJ·mol-1,能量变化如下图,回答下列问题:

(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1________,E2________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2,充分反应后,放出的热量________ 46.2 kJ(填“<”、“>”或“=”)。
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是________。
A.ΔH>0,ΔS>0? B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0?D.ΔH<0,ΔS<0
(4)将一定量的N2(g)和H2(g)放入1 L密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,测得N2为0.10 mol,H2为0.30 mol,NH3为0.10 mol。计算该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率________。若升高温度,K值变化________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中,欲提高合成氨中H2的转化率,下列措施可行的是________(填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气
B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂
D.分离出氨气
参考答案:(1)减小 减小 (2)< (3)D (4)33.3% 减小 (5)A、D
本题解析:(1)在反应体系中加入催化剂,降低了反应的活化能,即E1减小,E2减小,反应热不变。
(2)由图像可知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,使用催化剂,加快了反应速率,但平衡并不移动,平衡转化率不变,上述反应仍不能进行彻底,故0.5 mol N2和1.5 mol H2充分反应后放出的热量应小于46.2 kJ。
(3)由图可知ΔH<0,根据反应方程式可知气体的物质的量减小,ΔS<0。
(4)? N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
起始:? m ?n?0
转化:? x?3x ?2x
平衡:? m-x? n-3x?2x
根据题意m-x=0.1 mol n-3x=0.3 mol 2x=0.1 mol
故x=0.05 mol m=0.15 mol n=0.45 mol
α(H2)=
=
×100%=33.3%。
ΔH<0,升温,平衡左移,K值减小。
(5)欲提高H2的转化率应使平衡右移,向容器中按原比例再充入原料气,相当于增大压强,平衡右移,A可行,B中充惰性气体对平衡无影响,C中改变催化剂不改变平衡移动,D中分离出氨气,平衡右移,方法可行,故选A、D。
本题难度:一般
3、填空题 哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现将氢气和氮气充入某密闭容器中,在一定条件下反应的有关数据为:
项目
| H2
| N2
| NH3
|
起始时
| 5 mol·L-1
| 3 mol·L-1
| 0
|
2 s末
| 2 mol·L-1
| ?
| ?
|
?
(1)氢气和氮气反应生成氨气(在2 s内)的反应速率v(H2)=__________。若此时已达平衡,则可求得平衡常数为__________。
(2)下图表示合成NH3反应在时间t0→t6中反应速率与反应过程曲线图,则在下列达到化学平衡的时间段中,化学平衡常数最大的一段时间是__________。
①t0→t1 ②t2→t3 ③t3→t4 ④t5→t6

若t1时改变的条件是升高温度,则说明合成NH3反应的焓变ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
参考答案:(1)1.5 mol·L-1·s-1 0.25 (2)① 小于
本题解析:(1)根据合成氨反应3H2(g)+N2(g)
2NH3(g)和表中数据,计算得v(H2)=1.5 mol·L-1·s-1,达到平衡时各物质的浓度分别为n(H2)=2 mol·L-1,n(N2)=2 mol·L-1,n(NH3)=2 mol·L-1,即可求出平衡常数为0.25。
(2)由图可知,从t1开始是化学反应速率增大,而逆反应速率大于正反应速率,说明平衡向左移动,化学平衡常数减小;从t3开始是反应速率增大,平衡不移动,平衡常数相等;从t4开始是化学反应速率减少,而逆反应速率减小的少,大于正反应速率,平衡向左移动,平衡常数减小,故化学平衡常数最大的一段是t0~t1。
升高温度,平衡向左移动,故正向是放热反应ΔH<0。
本题难度:一般
4、填空题 N2O5—是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.
(1)N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是?。
(2)2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g);ΔH>0
①反应达平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将? (填“增大”、“减小”、“不变”)。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s
| 0
| 500
| 1000
|
e(N2O5)/mol·L-1
| 5.00
| 3.52
| 2.48
|
则500 s内N2O5的分解速率为?。
③在T3温度下,反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2?T1。
(3)如图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的?区生成,其电极反应式为?。
参考答案:
(1)
-NO2。
(2)①不变
②0.00296 mol·L-1·s-1
③“<”或“小于”
(3)阴极;N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+。
本题解析:
(2)①反应达到平衡后,通入N2,对化学平衡无影响,所以N2O5的转化率不变。
②由v===0.00296 mol·L-1·s-1。
③反应的c(N2O5)=×c(NO2)=×4.98mol·L-1= 2.475mol·L-1,剩余的c(N2O5)为2.525mol·L-1>2.48mol·L-1,说明反应速率比T1慢,即T2<T1。
(3)由N2O4制取N2O5需要是去电子,所以N2O5在阳极区生成。电极反应式见答案。
本题难度:一般
5、填空题 用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率.工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)
?Si3N4(s)+12HCl(g)△H=-Q(Q>0)
完成下列填空:
(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80g,则H2的平均反应速率______?mol/(L?min);该反应的平衡常数表达式K=______
(2)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是______.
a.其他条件不变,压强增大,平衡常数K减小
b.其他条件不变,温度升高,平衡常数K减小
c.其他条件不变,增大Si3N4物质的量平衡向左移动
d.其他条件不变,增大HCl物质的量平衡向左移动
(3)一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是_______
a.3v逆(N2)=v正(H2)?b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)?c.混合气体密度保持不变
d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6.
参考答案:(1)固体的质量增加了2.80g,n(Si3N4)=2.80g140g/mol=0.02mol,则参加反应的氢气为6×0.02mol=0.12mol,则用氢气表示的反应速率为0.12mol2L3min=0.02mol/(L.min),
平衡常数K=c12(HCl)c3(SiCl4)c2(N2)c6(H2),故答案为:0.02mol/(L.min);c12(HCl)c3(SiCl4)c2(N2)c6(H2);
(2)该反应为放热反应,气体体积增大的反应,则
a.其他条件不变,压强增大,平衡逆向移动,K减小,故a正确;
b.其他条件不变,温度升高,平衡逆向移动,K减小,故b正确;
c.其他条件不变,增大Si3N4物质的量,平衡不移动,故c错误;
d.其他条件不变,增大HCl物质的量平衡向左移动,故d正确;
故答案为:abd;
(3)a.由反应速率之比等于化学计量数之比,则3v正(N2)=v正(H2),则3v逆(N2)=v正(H2),所以v逆(N2)=v正(N2),则达到平衡,故a正确;?
b.v正(HCl)=4v正(SiCl4),不能确定正逆反应速率的关系,故b错误;?
c.因体积不变,气体的质量在变化,则混合气体密度保持不变时反应达到平衡,故c正确;
d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6,取决于反应物的起始量及转化程度,不能确定反应是否平衡,故d错误;
故答案为:ac.
本题解析:
本题难度:一般