组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学平衡
题型:填空题 难度:0.4 引用次数:291 题号:3074028
一定条件下,在一容积为4 L的密闭容器中通入0.4 molN2和1.2 molH2,发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0;
(1)当进行到第4分钟时达到平衡,生成NH3为0.4 mol,则从开始到达平衡时NH3的平均速率v(NH3)=_____________(注明单位)。
(2)该条件下,反应的平衡常数表达式K =_________,若降低温度,K值将_____(填“增大”“减小”“不变”)
(3)达到平衡后,若其它条件不变,把容器体积缩小一半,平衡将_____移动(“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”).
(4)在三个相同的容器中各充入1 molN2和3molH2,在不同条件下分别达到平衡,氨的体积分数随时间变化如图。下列说法正确的是__

a.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1
b.图Ⅱ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
c.图Ⅲ可能是同温同压下,催化剂性能,1>2
(5)常压下,把H2和用氦气(He)稀释的N2分别通入一个加热到570℃的电解池装置,H2和N2便可在电极上合成氨,装置中所用的电解质(图中黑细点)能传导H+,则阴极的电极反应式为____________________
【知识点】 化学平衡 电解池

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【推荐1】甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:CH3OH(g)+ H2O(g)CO2(g)+ 3H2(g) △H>0。
(1)在一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CH3OH(g)和3mol H2O(g),20s 后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示的该反应的速率为_______
(2)上述可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)_______
①v(CH3OH)=v(CO2)
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)下图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1mol CH3OH(g)和2mol H2O(g),向B容器中充入1.2mol CH3OH(g)和2.4mol H2O(g),两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL。

试回答:
①反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL,容器B中CH3OH的转化率为_______,A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为B_______A(填“>”“<”或“=”)。
②若打开K,一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为_______L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
(4)工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:

化学反应

平衡常数

温度 / ℃

500

800

①2H2(g)+CO(g) ⇌CH3OH(g)K1

2.5

0.15

②H2(g)+CO2(g) ⇌ H2O (g)+CO(g)K2

1.0

2.50

③3H2(g)+CO2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O (g)K3


根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=_______(用K1、K2表示)。若500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g) 、CH3OH(g)、H2O (g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v _______v(填“<”“=”或“>”)
2021-02-04更新 | 615次组卷
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【推荐2】乙烯是现代工业的重要原材料,研究工业制取乙烯有重要的意义。
(1)工业上用CO2氧化C2H6制C2H4是化工工业的一个新课题,相关主要化学反应有:
Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)H1
Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)H2=+430kJ·mol-1
反应的能量变化图如图所示:

①C2H6(g)+2CO(g)+3H2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)H=____kJ·mol-1
②反应Ⅱ不利于反应Ⅰ中乙烯生成的原因是___;一定温度和压强下,为了提高反应速率和乙烯的选择性,应当___
(2)工业上也可用甲烷催化法制取乙烯,反应如下:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)ΔH>0,温度T时,向2L的恒容反应器中充入2molCH4,仅发生上述反应,反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示:

实验测得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)·c2(H2),k、k为速率常数,只与温度有关,T温度时k与k的比值为____;若将温度升高,速率常数增大的倍数:k___k(填“>”“=”或“<”)。
2020-12-26更新 | 1512次组卷
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【推荐3】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、CO、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:
已知:H2的燃烧热为285.8kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H=+133kJ/mol
H2O(g)=H2O(l)H=-44kJ/mol
(1)催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为__________________________
Ⅱ.脱碳:
(2)向2L密闭容器中加入2molCO2、6molH2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)。
下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__________
A.混合气体的平均式量保持不变
B.CO2和H2的体积分数保持不变;
C.CO2和H2的转化率相等
D.混合气体的密度保持不变
E.1molCO2生成的同时有3molH—H键断裂
(3)在T1℃时,体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与n(H2)/n(CO)的关系如图1所示。

①当起始n(H2)/n(CO)=2,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.4,则0~5min内平均反应速率V(H2)=__________。若此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,达新平衡时H2的转化率将__________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
②当起始n(H2)/n(CO)=3.5时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数可能是图1中的___________点(选填“D”、“E”或“F”)
Ⅲ.脱硫:
如图2所示。
2019-01-21更新 | 151次组卷
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