(8分)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为
计算:
(1)该条件下N2的平衡转化率;(小数点后保留一位)
(2)该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数。(不带单位)
(6分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550 kJ·mol-1
它由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) △H=+177 kJ·mol-1
ii.SO3(g)分解。
L(L1、L2)、X可分别代表压强和温度。下图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是 。
②判断L1、L2的大小关系,L1 L2
并简述理由: 。
(10分)研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0(Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0(Ⅱ)
为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内v(ClNO)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1,则平衡后n(Cl2)=_____________mol,NO的转化率α1=_____________。其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2_____________α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2___________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小,可采取的措施是____________。
(8分)某校课外活动小组利用NO2与N2O4的反应来探究温度对化学平衡的影响。
已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH(298 K)=-52.7 kJ·mol-1
(1)该化学反应的浓度平衡常数的表达式为__________________。
(2)该小组的同学取了两个烧瓶A和B,分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用夹子夹紧,并将A和B浸入到已盛有水的两个烧杯中(如右图所示),然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体。
请回答:
①A中的现象为____________________
②由上述实验现象可知,降低温度,该反应化学平衡向_____________(选填“正”或“逆”)反应方向移动。
③升高温度,该反应的化学平衡常数将_____________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(8分) T ℃时,在容积为0.5 L的密闭容器中发生如 下反应。mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(s) ΔH<0(m、n、p、q为最简整数比)。A、B、C、D的物质的量变化如图所示。
(1)前3 min,v(C)=______________。
(2)在该温度下K=______________
(3)反应达到平衡后,下列措施对A的转化率无影响的是_____________(填选项字母)。
A.保持体积不变,再通入2 mol A和1 mol B
B.移走一部分D
C.把容器的体积缩小一倍
D.升高温度
(4)T ℃时,容积为1 L的密闭容器中,起始时充入0.2 mol A、0.4 mol B、0.3 mol C、0.5 mol D,此时v(正)_____________v(逆)(填“>”“<”或“=”)
(10分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=_____________kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是__________________。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6,则平衡常数K=____________。
(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH=_____________0(填“>”或“<”)。