已知:3H2(g)+N2(g)2NH3(g);ΔH<0,
请回答:(1)该反应的化学平衡常数表达式为_______ 。
(2)当温度T1>T2时,化学平衡常数K1_______ K2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在恒温、恒容的密闭容器中,下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是______ (填字母序号)。
a.生成2mol NH3的同时,消耗1 mol N2 b.容器中各组分的物质的量浓度不随时间而变化
c.容器中混合气体的压强不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(4)在工业生产中,可使H2的转化率提高的措施_______ ;化学反应速率增大的措施_______ (各写一条合理措施即可)。
请回答:(1)该反应的化学平衡常数表达式为
(2)当温度T1>T2时,化学平衡常数K1
(3)在恒温、恒容的密闭容器中,下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是
a.生成2mol NH3的同时,消耗1 mol N2 b.容器中各组分的物质的量浓度不随时间而变化
c.容器中混合气体的压强不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(4)在工业生产中,可使H2的转化率提高的措施
更新时间:2021-01-15 00:03:51
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【推荐1】汽车尾气中含有CO、NO等有害气体,某新型催化剂能促使NO、CO转化为2种无毒气体。T℃时,将0.8 mol NO和0.8 mol CO充入容积为2 L的密闭容器中,模拟尾气转化,容器中NO物质的量随时间变化如图。
(1)将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是______ 。
(2)反应开始至10 min,v(NO)=______ mol/(L•min)。
(3)下列说法正确的是______ 。
a.新型催化剂可以加快NO、CO的转化
b.该反应进行到10 min时达到化学平衡状态
c.平衡时CO的浓度是0.4 mol/ L
(1)将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是
(2)反应开始至10 min,v(NO)=
(3)下列说法正确的是
a.新型催化剂可以加快NO、CO的转化
b.该反应进行到10 min时达到化学平衡状态
c.平衡时CO的浓度是0.4 mol/ L
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【推荐2】已知反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常数和温度的关系如下:
请回答下列问题:
(1)该反应平衡常数表达式为K=_______ ;△H=_______ 0(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)830℃时,向一个5L的密闭容器中充入0.40mol的A和0.60mol的B,反应在6min时达到平衡状态。
①该段时间内A的平均反应速率v(A)=__________ ,达到平衡时B的转化率为_________ 。
②如果这段时间内体系向外释放48kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:_________ 。
③此时向该密闭容器中充入1mol氩气,平衡时A的转化率_______ (选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)判断该反应达到平衡的依据为_________ (填正确选项的字母)。
a.压强不随时间改变b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
e.单位时间内生成amolA的同时,消耗amolB
(4)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为_________ 。
温度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
请回答下列问题:
(1)该反应平衡常数表达式为K=
(2)830℃时,向一个5L的密闭容器中充入0.40mol的A和0.60mol的B,反应在6min时达到平衡状态。
①该段时间内A的平均反应速率v(A)=
②如果这段时间内体系向外释放48kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:
③此时向该密闭容器中充入1mol氩气,平衡时A的转化率
(3)判断该反应达到平衡的依据为
a.压强不随时间改变b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
e.单位时间内生成amolA的同时,消耗amolB
(4)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为
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【推荐3】在一定温度下,向一容积为2 L的恒容密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H =-196 kJ/mol。经2 min后达到平衡,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.8倍。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是___________ (填字母);
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2:1:2 b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变 d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)从反应开始到平衡的这段时间O2的转化率为___________ ,该温度下,该反应的平衡常数为___________ 。
(3)如图表示在密闭容器中达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率的变化情况,a时刻改变的条件可能是___________ 。
(4)在相同温度下,若起始时加入6mol SO2和3 mol O2,反应进行一段时间后,测得O2的浓度为 1.0mol•L-1,则此时该反应是否达到平衡状态___________ (填“是”与“否”),此时 V(正) ___________ V(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2:1:2 b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变 d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)从反应开始到平衡的这段时间O2的转化率为
(3)如图表示在密闭容器中达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率的变化情况,a时刻改变的条件可能是
(4)在相同温度下,若起始时加入6mol SO2和3 mol O2,反应进行一段时间后,测得O2的浓度为 1.0mol•L-1,则此时该反应是否达到平衡状态
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解题方法
【推荐1】工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,△S<0。
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是___ 。
A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.生产中在考虑动力和设备材料承受能力的前提下,压强越大转化率越大
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是___ 。
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
B.N2百分含量保持不变
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(3)工业上合成氨的部分工艺流程如图:
请用平衡移动原理来解释在流程中及时分离出氨气和循环使用气体的原因___ 。
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度)。
①图象中T2和T1的关系是:T1___ T2(填“>,<或=”,下同)。
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是___ 。(填字母)。
(5)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入2molN2和5.2molH2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如表所示:
①10min时用N2表示的平均反应速率为___ mol/(L·min)-1。此条件下该反应的化学平衡常数K=___ 。
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入N2、H2和NH3各4mol,化学平衡将向反应方向___ 移动(填“正”或“逆”)。
③已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+181kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式___ 。
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是
A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.生产中在考虑动力和设备材料承受能力的前提下,压强越大转化率越大
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
B.N2百分含量保持不变
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(3)工业上合成氨的部分工艺流程如图:
请用平衡移动原理来解释在流程中及时分离出氨气和循环使用气体的原因
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度)。
①图象中T2和T1的关系是:T1
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
(5)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入2molN2和5.2molH2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如表所示:
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 |
①10min时用N2表示的平均反应速率为
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入N2、H2和NH3各4mol,化学平衡将向反应方向
③已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+181kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式
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【推荐2】完成下面的题。
(1)已知:常温下,在足量的氧气中完全燃烧时放出55.6kJ热量,请写出该反应燃烧热化学方程式:___________ 。
(2)高炉炼铁基本反应:,其平衡常数表达式为:___________ 。
(1)已知:常温下,在足量的氧气中完全燃烧时放出55.6kJ热量,请写出该反应燃烧热化学方程式:
(2)高炉炼铁基本反应:,其平衡常数表达式为:
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【推荐3】在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K =_________________________________ 。
(2)该反应的正反应为____________ 反应(填“吸热”、“放热”)。
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为______________ ℃。此温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g),充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为__________ 。
(4)在800 ℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol/L ,c(H2)为1.5mol/L,c(CO)为1mol/L, c(H2O)为3mol/L,则正、逆反应速率的比较为υ正________ υ逆 。(填“>”、“<”或“=”)
t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K =
(2)该反应的正反应为
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为
(4)在800 ℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol/L ,c(H2)为1.5mol/L,c(CO)为1mol/L, c(H2O)为3mol/L,则正、逆反应速率的比较为υ正
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【推荐1】氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)在T℃时,将0.6molH2和0.4molN2置于容积为2 L的密闭容器中(压强为mPa)发生反应:3H2+N22NH3△H<0。若保持温度不变,某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化如图所示:8 min内分钟NH3的平均生成速率为___ mol·L-1·min-1。
(2)仍在T℃时,将0.6molH2和0.4molN2置于一容积可变的密闭容 器中。
①下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是______ (填序号)。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为l:3:2
b.3v正(N2)=v逆(H2)
c.3v正(H2)=2v逆(NH3)
d.混合气体的密度保持不变
e.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
②该条件下达到平衡时NH3的体积分数与题(1)条件下NH3的体积分数相比________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
③达到平衡后,改变某一条件使反应速率发生了如图所示的变化,改 变的条件可能是_________ 。
a.升高温度,同时加压
b.降低温度,同时减压
c.保持温度、压强不变,增大反应物浓度
d.保持温度、压强不变,减小生成物浓度
(3)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气。 氨气能将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
2NH3(g)+5NO2(g)=7NO(g)+3H2O(g)H=-akJ·mol-1
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)H=-bkJ·mol-1
则NH3直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:______________ 。
若标准状况下NO与NO2混合气体40.32L被足量氨水完全吸收,产生标准状况下氮气42.56L。该混合气体中NO与NO2的体积之比为_______ 。
(1)在T℃时,将0.6molH2和0.4molN2置于容积为2 L的密闭容器中(压强为mPa)发生反应:3H2+N22NH3△H<0。若保持温度不变,某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化如图所示:8 min内分钟NH3的平均生成速率为
(2)仍在T℃时,将0.6molH2和0.4molN2置于一容积可变的密闭容 器中。
①下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为l:3:2
b.3v正(N2)=v逆(H2)
c.3v正(H2)=2v逆(NH3)
d.混合气体的密度保持不变
e.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
②该条件下达到平衡时NH3的体积分数与题(1)条件下NH3的体积分数相比
③达到平衡后,改变某一条件使反应速率发生了如图所示的变化,改 变的条件可能是
a.升高温度,同时加压
b.降低温度,同时减压
c.保持温度、压强不变,增大反应物浓度
d.保持温度、压强不变,减小生成物浓度
(3)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气。 氨气能将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
2NH3(g)+5NO2(g)=7NO(g)+3H2O(g)H=-akJ·mol-1
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)H=-bkJ·mol-1
则NH3直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:
若标准状况下NO与NO2混合气体40.32L被足量氨水完全吸收,产生标准状况下氮气42.56L。该混合气体中NO与NO2的体积之比为
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【推荐2】2018年是哈伯因发明用氮气和氢气合成氨的方法而获得诺贝尔奖100周年。和生成的反应为,在Fe的催化作用下的反应历程如下(*表示吸附态)
化学吸附:;。
表面反应:;。
脱附:。
其中,的吸附分解反应活化能高、反应速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。请回答下列问题:
(1)有利于提高合成氨平衡产率的条件有_____________ 。
A.低温 B.高温 C.低压
D.高压 E催化剂
(2)实际生产中,常用铁触媒作催化剂,控制温度为773K左右,压强为左右,原料气中和物质的量之比为1:2.8。分析说明原料气中过量的两个理由__________ 、_______________ 。
(3)关于合成氨工艺的下列理解,正确的是_________ 。
A.合成氨反应在不同温度下的和都小于零
B.当温度压强一定时,在原料气(和的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
C.易液化,不断将液氨移去,有利于反应正向进行
D.分离空气可得通过天然气和水蒸气转化可得原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和发生安全事故
化学吸附:;。
表面反应:;。
脱附:。
其中,的吸附分解反应活化能高、反应速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。请回答下列问题:
(1)有利于提高合成氨平衡产率的条件有
A.低温 B.高温 C.低压
D.高压 E催化剂
(2)实际生产中,常用铁触媒作催化剂,控制温度为773K左右,压强为左右,原料气中和物质的量之比为1:2.8。分析说明原料气中过量的两个理由
(3)关于合成氨工艺的下列理解,正确的是
A.合成氨反应在不同温度下的和都小于零
B.当温度压强一定时,在原料气(和的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
C.易液化,不断将液氨移去,有利于反应正向进行
D.分离空气可得通过天然气和水蒸气转化可得原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和发生安全事故
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【推荐3】氨是一种重要的化工产品。
(1)标准状况下,1molNH3的体积约为_________ L。
(2)实验室制取NH3的化学方程式为__________ 。
(3)收集NH3应使用______ 法,验证NH3是否收集满的方法是______ ,要得到干燥的NH3可选用________ 做干燥剂。
(4)压强对合成氨反应具有重要的影响。下表是合成氨反应达到平衡时压强与NH3含量的一些实验数据:
从表中数据可以推断:随着压强增大,平衡时NH3含量随之________ (填字母)。
A.增大 B.减小 C.先增大再减小 D.不变
(1)标准状况下,1molNH3的体积约为
(2)实验室制取NH3的化学方程式为
(3)收集NH3应使用
(4)压强对合成氨反应具有重要的影响。下表是合成氨反应达到平衡时压强与NH3含量的一些实验数据:
压强/MPa | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
NH3含量(体积分数) | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
从表中数据可以推断:随着压强增大,平衡时NH3含量随之
A.增大 B.减小 C.先增大再减小 D.不变
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