时间:2025-06-26 03:43:33
1、填空题 在的反应中,经过10 s的反应后,各物质的浓度变化为:A减少a mol/L,B减少a/2
mol/L,C 增加a mol/L,则该反应的化学方程式是_______________________
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 (3分) 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:
t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
参考答案:
本题解析:略
本题难度:一般
3、选择题 一定温度下,反应A2(g)+B2(g)?2AB(g)达到平衡的标志是(? )
A.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol AB
B.容器内的总压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2
D.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol B2
参考答案:C
本题解析:A项所述正逆反应速率不相等;B项该反应为气体体积不变的反应,压强始终不变;D项生成A2和B2同为逆反应。
本题难度:一般
4、填空题 (17分)氨的合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H= —92.4 KJ·mol—1。现在500℃、20 MPa时,将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应,反应过程中各物质的物质的量变化如图。
回答下列问题:
(1)10 min内以NH3表示的平均反应速率?;
(2)在10 ~20 min内:NH3浓度变化的原因可能是?;
A.加了催化剂
B.缩小容器体积
C.降低温度
D.增加NH3物质的量
(3)第1次平衡的时间范围为:?,第2次平衡的时间范围为:?,
第1次平衡:平衡常数K1 = ?(带数据的表达式),第2次平衡时NH3的体积分数?;
(4)在反应进行至25 min时:
①曲线发生变化的原因:??
②达第二次平衡时,新平衡的平衡常数K2??K1(填“大于”、“等于”、“小于”);
(5)在25~40 min时,计算合成氨过程中的反应热△H= ?。
(6)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:
N2(g) + 3H2O(1)?2NH3(g) +
O2(g)?;△H =" a" kJ·mol—1
进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:
T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
参考答案:(17分)(1)v = 0.005 mol·L-1 ·min-1?;(1分)?(2)AB(1分)
(3)20~25 min?(1分)? 35~40 min?(1分)
K =(0.15)2 0.125×(0.075)3?(带数据的表达式),(1分) 45.5 %?;(1分)
(4)①移走0.1 mol NH3,(2分)②等于(1分)
(5)△H= —2.31 KJ·mol-1。(2分)?(6)?①>、>?(各1分)
②2N2(g) + 6H2O(1) = 4NH3(g) + 3O2(g) ΔH="+1530" kJ·mol-1 (2分)或
N2(g) + 3H2O(1) = 2NH3(g) + O2(g) ΔH="+765" kJ·mol-1 (2分)
本题解析:(1)根据图像可知,10min时氨气的物质的量是0.1mol,浓度是0.05mol/L,所以其反应速率是0.05mol/L÷10min= 0.005 mol·L-1 ·min-1。
(2)根据图像可知,在10 ~20 min内氨气的生成速率增大,再20min时反应达到平衡状态,所以改变的条件应该是使用了催化剂会缩小了容器容积,答案选AB。
(3)反应进行到25min是物质的浓度又方式变化,所以第1次平衡的时间范围为20~25 min;同样根据图像可知,第2次平衡的时间范围为35~40 min;第1次平衡时氨气、氮气和氢气的浓度分别是(mol/L)0.15、0.125和0.075,所以K =(0.15)2 0.125×(0.075)3;第2次平衡时氨气、氮气和氢气的物质的量分别是(mol)0.25、0.225、0.075,所以氨气的体积分数是。
(4)①根据图像可知,25min是氨气的物质的量降低到0.2mol,而氮气和氢气的物质的量逐渐减小,所以改变的条件是移走0.1 mol NH3。
②温度不变,所以平衡常数是不变的。
(5)感觉图像可知,在25~40 min时,又生成0.05mol氨气,所以放出的热量是0.05mol×92.4kJ/mol÷2=2.31kJ。
(6)①根据表中数据可知,随着温度的升高,氨气的物质的量逐渐增加,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,因此正反应是吸热反应;根据方程式可知,气体的分子数增加,所以熵值是增加的。
②根据盖斯定律可知,该反应的热化学方程式是2N2(g) + 6H2O(1) = 4NH3(g) + 3O2(g),所以反应热△H=-92 .4kJ·mol—1×2+3×571.6kJ·mol—1=+1530 kJ·mol-1。
本题难度:一般
5、计算题 在密闭容器中,将1.0molCO与1.0molH2O混合加热到800℃,发生下列反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),一段时间后该反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.5mol。求:
(1)达到平衡时CO2的物质的量分数和该反应的化学平衡常数;
(2)达到平衡后向该平衡体系中通入1.0mol水蒸气,达到新的平衡状态时,求水蒸气的物质的量和CO2的物质的量分数。
参考答案:(1)25%? 1
(2)1.33mol? 22.22%
本题解析:? CO(g)? +? H2O(g)??CO2(g)? +? H2(g)
起始物质的量:? 1.0mol? 1.0mol? 0? 0
转化:?x? x? x? x
平衡物质的量:? (1-x)mol? (1-x)mol? x?x
依题意可知: x=0.5mol
达到平衡时CO2的物质的量分数为:x/2=0.25=25%
该反应的化学平衡常数:
⑵? CO(g)? +? H2O(g)??CO2(g)? +? H2(g)
平衡时各物质的浓度:? 0.5mol? 0.5mol? 0.5mol? 0.5mol
通入1.0mol水蒸气:? 0.5mol? 1.5mol? 0.5mol? 0.5mol
转化:? y? y? y? y
再次平衡:?(0.5-y)? (1.5-y)? (0.5+y)? (0.5+y)
依据平衡常数有:
解之得:
水蒸气的物质的量:n(H2O)=1.5-0.5/3=4/3mol
CO2的物质的量分数:
本题难度:一般