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 > 化学平衡的移动及其影响因素 > 化学平衡的移动
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:280 题号:6809558
氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,
I.在密闭容器中,投入1mol N2和3 mol H2在催化剂作用下发生反应:
(1)测得反应放出的热量_________92.4kJ.(填“小于”,“大于”或“等于”)
(2)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是___________;N2和H2的转化率比是___________
(3)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将___________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(5)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将____________(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度________(填“大于”、“小于”或“等于”)原来的2倍。
II.该反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol 在一密闭容器中发生,下图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。

(1)t1、t3、t4时刻,体系中分别是什么条件发生了变化?
t1_____________________,t3_____________________,t4_____________________       
(2)下列时间段中,氨的百分含量最高的是(_______
A.0~t1        B.t2~t3 C.t3~t4             D.t4~t5
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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】在氮及其化合物的化工生产中,对有关反应的反应原理进行研究有着重要意义。
(1)t℃时,关于N2、NH3的两个反应的信息如下表所示:
化学反应正反应活化能逆反应活化能t℃时平衡常数
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H>0a kJ/molb kJ/molK1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H<0c kJ/mold kJ/molK2

请写出t℃时氨气被一氧化氮氧化生成无毒气体的热化学方程式:______________________,t℃时该反应的平衡常数为__________(用K1K2表示)。
(2)工业合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时,H2的物质的量浓度随时间的变化。图乙表示在其他条件不变的情况下,起始投料H2与N2的物质的量之比(设为x)与平衡时NH3的物质的量分数的关系。

①图甲中0~t1min内,v(N2)=_____mol·L1·min1;b点的(H2)_____a点的(H2)(填“大于”“小于”或“等于”)。
②已知某温度下该反应达平衡时各物质均为1 mol,容器体积为1L,保持温度和压强不变,又充入3 mol N2后,平衡________(填“向右移动”“向左移动”或“不移动”)。
2020-04-22更新 | 156次组卷
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【推荐2】1773年瑞典化学家舍勒发现氮气,随着科学和技术的发展进步,氮及其化合物在生产生活中应用广泛。
(1)肼(N2H4)、N2O4常用于航天火箭的发射。已知下列反应:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol1
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-112 kJ·mol1
③2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-57 kJ·mol1
④2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1136 kJ·mol1
则N2H4与O2反应生成氮气与水蒸气的热化学方程式为_________
(2)CO、NOx主要来源于汽车尾气,可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。已知:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0,T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0~15 min)中NO的物质的量随时间变化如图所示。

①已知:平衡时气体的分压=气体的体积分数×体系的总压强,T℃时达到平衡,此时体系的总压强为p=20 MPa,则T℃时该反应的压力平衡常数Kp=______
②15 min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是________(选填字母)。
A.增大CO的浓度
B.升温
C.减小容器体积
D.加入催化剂
(3)氮的+4价氧化物可以发生可逆反应:2NO2(g)N2O4(g),100℃时,若将0.100mol N2O4气体放入1L密闭容器中,c(N2O4)随时间的变化如表所示。回答下列问题:
时间/s020406080100
c(N2O4)/(mol•L1)0.1000.0700.0500.0400.0400.040
①在0~40s时段,化学反应速率v(NO2)为_______
②100℃时,若将9.2gNO2和N2O4气体放入1L密闭容器中,某时刻测得容器内气体的平均相对分子质量为50,则此时v正(N2O4)________v逆(N2O4)。(填“>”、“=”或“<”)
③在一定温度下,v正=k正c2(NO2),v逆=k逆c(N2O4)(k正、k逆只是温度的函数)。升高温度,k正增大的倍数________(填“>”、“=”或“<”)k逆增大的倍数。
(4)肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸,但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池,具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示:

若反应前甲乙两槽中溶液质量相等,当电池中有1mole发生转移时乙槽与甲槽溶液的质量之差为________g(假设反应物耗尽,忽略气体的溶解)。
2020-11-02更新 | 424次组卷
【推荐3】硫、氮是主要的非金属元素,也是人类较早认识的化学元素。硫元素与氮元素也都是生命元素,在自然界中有重要的循环过程。人类对硫、氮元素的利用,其本质就是通过各种化学反应,实现物质之间的转化,如硫酸工业就是人类对硫元素的利用。
(1)生产、生活中,与SO2的大量排放有关的环境问题是_______。(选填编号)
A.酸雨B.PM2.5C.温室效应D.白色污染
(2)氮循环和硫循环是自然界中两种重要的元素循环过程。请选出下表中关于这两种循环的正确评价_______。(选填编号)
编号比较氮循环硫循环
氮元素会进入大气硫循环不会进入大气
氮元素可以有机化合物形式参与循环硫元素都以无机化合物形式参与循环
人类活动对氮循环和硫循环都造成了巨大影响
氮循环和硫循环对环境影响都导致温室效应
任选其中一种错误评价,解释判断理由:_______
硫酸工业生产的核心阶段是转化,转化率越高,则硫的利用率越高,对环境影响也越小。转化阶段发生的反应:2SO2+O22SO3(放热反应)
(3)上述反应中,反应物的总能量_______(选填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
(4)为合理利用反应中产生的热量,热交换器在硫酸工业中与下列_______设备合为一体。(选填编号)
A.沸腾炉B.净化器C.转化器D.吸收塔
(5)图中,Y处的气体是_______。(选填编号)
   
A.低温的SO2、O2B.低温的SO2、O2和SO3
C.高温的SO2、O2D.高温的SO2、O2和SO3

一定温度下,在容积为2L的密闭容器内,通入一定量的SO2和空气,在给定条件下发生反应生成SO3的物质的量浓度变化如下图所示:
   
(6)不能说明反应已达平衡状态的是_______。(选填编号)
A.v(SO2)=2v(O2)B.压强不变
C.SO2浓度不再发生变化D.密度不变
(7)根据图上信息,从反应开始到第一次达到平衡状态时,SO3的平均反应速率为_______
(8)在6min时,可能改变的条件是_______。(选填编号)
A.降低温度B.增加O2浓度
C.减小压强D.增加SO3浓度
(9)对于该反应,能否通过改变条件使SO2完全转化为SO3_______(选填“能”或“不能”),原因是_______
2023-05-09更新 | 109次组卷
共计 平均难度:一般