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1、填空题 (10分每空2分)室温下,在一个容积为1L的密闭容器中,充入1molN2和3molH2,发生如下反应:N2+3H2
2NH3,5min后到达平衡,平衡后混合气体的压强为起始压强的34,此时放出的热量为 42KJ,则:
(1)平衡时N2的物质的量为 mol
(2)5min内用H2表示的反应速率为 mol/(L.min)
(3)若向该1L密闭容器中再充入1molN2,则H2的转化率 (填变大、变小或不变)
(4)写出N2和H2反应生成NH3的热化学反应方程式:
(5)写出该反应的平衡常数的表达式:
参考答案:(1)0.5 (2)0.3 (3)变大
(4)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=—94KJ/mol
(5)K=c2(NH3)/c(N2)c3(H2)
本题解析:
(1)利用三段式可以得到:
N2 + 3H2
2NH3,
起始1mol 3mol 0
变化 x 3x 2x
平衡(1-x)mol (3-3x)mol 2xmol
平衡后混合气体的压强为起始压强的34,即气体的总物质的量为起始的34,可以列式:
(1-x)mol+(3-3x)mol+2xmol=34(1mol+3mol)
解得x=0.5 mol
(2)△c(H2)=3x/1L=1.5 mol/L,
v(H2)=△c/△t=(1.5 mol/L)/5min=0.3 mol/(L.min)
(3)若向该1L密闭容器中再充入1molN2,由于反应物的浓度增大,平衡右移,H2的转化率会变大;
(4)根据题意,当有0.5 molN2 参加反应时,放出的热量为 42KJ,则有1molN2 参加反应时,放出的热量为 94KJ,所以N2和H2反应生成NH3的热化学反应方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=—94KJ/mol;
(5)平衡常数的表达式为生成物浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的比值,故该反应的平衡常数的表达式为:K=c2(NH3)/c(N2)c3(H2)。
考点:考查化学反应速率、化学平衡的计算
点评:本题考查了化学反应速率、化学平衡的计算,难度中等。在解决有关平平衡浓度、平衡常数的计算时,利用三段式的方法是最直观有效,且不容易出错的。
本题难度:困难
2、选择题 COCl2(g)?CO(g)+Cl2(g),△H>0.当反应达到平衡时,下列措施:①升温?②恒压通入惰性气体③增加CO的浓度?④减压?⑤加催化剂,能提高COCl2转化率的是( )
A.①④⑤
B.①②④
C.②③⑤
D.③④⑤
参考答案:化学反应COCl2(g)?CO(g)+Cl2(g)△H>0;是气体体积增大的反应,正向反应是吸热反应;
①升温平衡向吸热反应方向移动;平衡正向进行,COCl2转化率增大,故①符合;
②恒压通入惰性气体,压强增大,为保持恒压,体积增大压强减小,平衡正向进行;COCl2转化率增大,故②符合;
③增加CO的浓度,平衡逆向进行;COCl2转化率减小,故③不符合;
④减压平衡向气体体积增大的方向进行,平衡正向进行;COCl2转化率增大,故④符合;
⑤加催化剂,改变速率不改变平衡;COCl2转化率不变,故⑤不符合;
综上所述:①②④正确,
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 (14分)I.氮是地球上含量最丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:(图中涉及物质为气态)

(1)上图是1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式_________________________________________。
(2)在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
请完成下列问题。
①试比较K1、K2的大小,K1___________K2(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
③在400℃时,当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为1mol和2mol、3mol时,则该反应的v(N2)正______________v(N2)逆(填写“>”、“=”或“<”)。
II.描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)。
酸或碱
| 电离平衡常数(Ka或 Kb)
|
CH3COOH
| 1.8×10-5
|
HNO2
| 4.6×10-4
|
HCN
| 5×10-10
|
HClO
| 3×10-8
|
NH3·H2O
| 1.8×10-5
|
请回答下列问题:
(1)上述四种酸中,酸性最弱的是_________________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是_________________(填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释
C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸
(2)CH3COONH4的水溶液呈____(选填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是:__________________________,溶液中各离子浓度大小的关系是__________________________________。
参考答案:Ⅰ(1)NO2(g) + CO(g) = CO2(g) + NO(g) △H=—234kJ·mol-1(2分)
(2)① >(1分) ②C(2分) ③ >(2分) Ⅱ、(1)HCN(1分)B(1分)
(2)中性(1分)CH3COOH与NH3·H2O的电离平衡常数相等,可知CH3COO-和NH4+在相等浓度时的水解程度相同(2分) c(NH4+)=c(Cl-) > c(H+)=c(OH-)(2分)
本题解析:Ⅰ、(1)根据图像可知反应物的总能量高于生成物的总能量,因此反应热△H=—368kJ/mol+134kJ/mol=—234kJ/mol,则该反应的热化学方程式为 NO2(g) + CO(g)=CO2(g) + NO(g) △H=—234kJ·mol-1。
(2)①正方应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向进行,则平衡常数减小,因此K1>K2。
②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。a.平衡时浓度不再发生变化,但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系,因此容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2不能说明反应得到平衡状态,a错误;b.v(N2)正=3v(H2)逆不能满足反应速率之比是相应的化学计量数之比,因此不能说明反应达到平衡状态,b错误;c.正方应是体积减小的可逆反应,则压强是减小的,因此容器内压强保持不变可以说明反应达到平衡状态,c正确;d.密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,因此密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态,d错误,答案选c。
③在400℃时,当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为1mol和2mol、3mol时,即浓度分别是2mol/L、4mol/L、6mol/L,则此时浓度商=
<0.5,则反应向正反应方向进行,因此该反应的v(N2)正大于v(N2)逆。
Ⅱ、(1)电离常数越小,酸性越弱,因此酸性最弱的是HCN;A.升高温度促进电离,电离常数增大,A错误;B.加水稀释促进电离,温度不变,电离常数不变,B正确;C.加少量的CH3COONa固体抑制醋酸的电离,C错误;D.加少量冰醋酸电离程度减小,D错误,答案选B。
(2)由于CH3COOH与NH3·H2O的电离平衡常数相等因此CH3COO-和NH4+在相等浓度时的水解程度相同,所以溶液显中性。则根据电荷守恒可知 c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)。
考点:考查热化学方程式书写、平衡状态判断、平衡常数和电离常数应用等
本题难度:一般
4、选择题 对于可逆反应:2A(g)+B(g)
2C(g) △H<0,下列各图正确的是( )
参考答案:AD
本题解析:A、该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,C的质量分数减小,故A正确;
B、根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,正逆反应速率都增大,且V正>V逆,故B错误;
C、催化剂同等程度地改变正逆反应速率,平衡不发生移动,故C错误;
D、该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,因此此图像正确。答案为AD。
考点:化学平衡与移动;
点评:本题为化学平衡图象题,做题时注意两个方面的问题:①定一议二:当图象中同时有三个变量时,使其中之一不变,讨论另外两个变量间的关系;②先拐先平:变化曲线若与时间轴平行,表示反应体系已达平衡状态,先达到平衡(先出现拐点)的曲线所示的温度或压强较大。
本题难度:困难
5、选择题 下列叙述中正确的是( )
A.在稀溶液中1mol酸和1mol碱完全反应所放出的热量,叫做中和热
B.在101kPa时1mol物质燃烧时的反应热叫做该物质的标准燃烧热
C.热化学方程式中,各物质前的化学计量数不表示分子个数
D.如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,则发生的反应是放热反应
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单