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工业上合成氨的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.60 ...

工业上合成氨的反应:N2(g)3H2(g) 满分5 manfen5.com2NH3(g)ΔH=-92.60 kJ·mol1

1)在绝热、容积固定的密闭容器中发生反应:N2(g)3H2(g) 满分5 manfen5.com2NH3(g),下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是________(填序号)

单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2

单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成2n mol H—H

N2H2NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为132

混合气体的平均摩尔质量增大

容器内的气体密度不变

2)已知合成氨反应在某温度下2 L的密闭容器中进行,测得如下数据:

时间(h)

物质的量(mol)

0

1

2

3

4

N2

1.50

n1

1.20

n3

1.00

H2

4.50

4.20

3.60

n4

3.00

NH3

0

0.20

 

1.00

1.00

 

根据表中数据计算:

反应进行到2 h时放出的热量为________ kJ

01 hN2的平均反应速率为________ mol·L1·h1

此温度下该反应的化学平衡常数K________(保留两位小数)

反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2H2NH31.00 mol,化学平衡将向________方向移动(正反应逆反应”)

 

(1)②④ (2)①27.78 ②0.05 ③0.15 ④正反应 【解析】(1)①所述反应达到平衡状态;②生成2 mol NH3的同时生成2 mol H2,正反应速率大于逆反应速率,反应向正反应方向进行;③未指明化学反应速率的方向,无法判断;④混合气体的平均摩尔质量增大,说明气体的物质的量减小,反应向正反应方向进行;⑤因为容积固定,所以密度始终不变。 (2)①2 h时消耗N2的物质的量为1.50 mol-1.20 mol=0.30 mol,由热化学方程式,可知该反应放出的热量为92.60 kJ·mol-1×0.30 mol=27.78 kJ。 ②v(N2)=v(NH3)/2=0.20 mol÷(2 L×1 h)÷2=0.05 mol·L-1·h-1。 ③由表中数据可知,第3、4 h时反应已达到平衡状态,故N2、H2、NH3的平衡浓度为0.50 mol·L-1、1.50 mol·L-1、0.50 mol·L-1。故平衡常数K=≈0.15。 ④反应物和生成物各加入1.00 mol后,N2、H2、NH3的浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol· L-1、1.00 mol·L-1,此时的Qc==0.125<K,故平衡向正反应方向移动。  
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考点分析:
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煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能源综合利用方案。最常见的气化方法为用煤生产水煤气,而当前比较流行的液化方法为用煤生产CH3OH

1)已知:CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g) ΔH1

2CO(g)O2(g)=2CO2(g) ΔH2

2H2(g)O2(g)=2H2O(g) ΔH3

则反应CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)ΔH______

2)如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

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T1T2温度下的平衡常数大小关系是K1________K2(”)

CO合成甲醇时,CO250 300 350 下达到平衡时转化率与压强的关系曲线如下图所示,则曲线c所表示的温度为________ 。实际生产条件控制在250 1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是____________

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以下有关该反应的说法正确的是________(填序号)

A.恒温、恒容条件下,若容器内的压强不发生变化,则可逆反应达到平衡

B.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时,可逆反应达到平衡

C.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率

D.某温度下,将2 mol CO6 mol H2充入2 L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)0.2 mol·L1,则CO的转化率为80%

3)一定温度下,向2 L固定体积的密闭容器中加入1 mol CH3OH(g),发生反应:CH3OH(g)CO(g)2H2(g)H2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

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02 min内的平均反应速率v(CH3OH)__________。该温度下,反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K__________。相同温度下,若开始时加入CH3OH(g)的物质的量是原来的2倍,则__________(填序号)是原来的2倍。

A.平衡常数  BCH3OH的平衡浓度

C.达到平衡的时间  D.平衡时气体的密度

 

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某温度时,在密闭容器中,XYZ三种气体浓度的变化如图所示,若其它条件不变,当温度分别为T1T2时,Y的体积分数与时间关系如图所示。则下列结论正确的是(   )

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A.该反应的热化学方程式为X(g)3Y(g) 满分5 manfen5.com2Z(g) ΔH0

B.若其它条件不变,升高温度,正、逆反应速度均增大,X的转化率减小

C.达到平衡后,若其他条件不变,减小容器体积,平衡向逆反应方向移动

D.达到平衡后,若其他条件不变,通入稀有气体,平衡向正反应方向移动

 

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已知反应CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s)和反应H2(g)CuO(s) 满分5 manfen5.comCu(s)H2O(g)在相同温度下的平衡常数分别为K1K2,该温度下反应CO(g)H2O(g) 满分5 manfen5.comCO2(g)H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是(   )

A.反应的平衡常数K1满分5 manfen5.com

B.反应的平衡常数KK1/K2

C.对于反应,恒容时,若温度升高,H2的浓度减小,则该反应的焓变为正值

D.对于反应,恒温恒容时,若增大压强,H2的浓度一定减小

 

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如下图所示,隔板固定不动,活塞可自由移动,MN两个容器中均发生反应:A(g)3B(g) 满分5 manfen5.com2C(g) ΔH=-192 kJ·mol1。向MN中,分别通入x mol Ay mol B的混合气体,初始MN容积相同,保持温度不变。下列说法正确的是(   )

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A.若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等,则x一定等于y

B.若xy12,则平衡时,M中的转化率:A>B

C.若xy13,当M中放出热量172.8 kJ时,A的转化率为90%

D.若x1.2y1N中达到平衡时体积为2 L,含有C 0.4 mol,再通入0.36 mol A时,v<v

 

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一定温度时,向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO21 mol O2,发生反应:

2SO2(g)O2(g) 满分5 manfen5.com2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:

t/s

0

t1

t2

t3

t4

n(SO3)/mol

0

0.8

1.4

1.8

1.8

 

下列说法正确的是(   )

A.反应在前t1s的平均速率v(O2)0.4/t1 mol·L1·s1

B.保持其他条件不变,体积压缩到1.0 L,平衡常数将增大

C.相同温度下,起始时向容器中充入4 mol SO3,达到平衡时,SO3的转化率大于10%

D.保持温度不变,向该容器中再充入2 mol SO21 mol O2,反应达到新平衡时n(SO3)/n(O2)增大

 

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