时间:2016-12-26 14:49:31
填空题 (14分)合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。
(1)向合成塔中按物质的量之比l：4充入N2、H2进行氨的合成，图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图。
①图A中氨气的体积分数为15％时，H2的转化率为 。
②图B中T=450℃，则温度为500℃时对应的曲线是 (填“a”或“b”)。
(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得，反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g) 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/dygadpc1ejg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CO(g)+3H2(g) △H>0，一定温度下，在体积为2 L的恒容容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如下表：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ek4edgt3ifw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
①分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态? (填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率v(CH4)= 。
②该温度下，上述反应的平衡常数K= 。
③反应在7~10 min内，CO的物质的量减少的原因可能是 (填字母)。
a．减少CH4的物质的量 b．降低温度 c．升高温度 d．充入H2
④若第7分钟时将容器压缩至1L，请在下列坐标系中画出从第7分钟到第11分钟建立新平衡时甲烷浓度随时间的变化曲线。
a
填空题 (14分)合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。
(1)向合成塔中按物质的量之比l：4充入N2、H2进行氨的合成，图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图。
①图A中氨气的体积分数为15％时，H2的转化率为 。
②图B中T=450℃，则温度为500℃时对应的曲线是 (填“a”或“b”)。
(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得，反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g) 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/dygadpc1ejg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CO(g)+3H2(g) △H>0，一定温度下，在体积为2 L的恒容容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如下表：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ek4edgt3ifw.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
①分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态? (填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率v(CH4)= 。
②该温度下，上述反应的平衡常数K= 。
③反应在7~10 min内，CO的物质的量减少的原因可能是 (填字母)。
a．减少CH4的物质的量 b．降低温度 c．升高温度 d．充入H2
④若第7分钟时将容器压缩至1L，请在下列坐标系中画出从第7分钟到第11分钟建立新平衡时甲烷浓度随时间的变化曲线。
a
本题答案：(1) ①24.46% ②a (2) ①是；0.0
本题解析：
试题分析：（1）N2(g) +3H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/mvbua3omygc.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2NH3(g)
起始 a 4a
反应 x 3x 2x
平衡 a－x 4a－3x 2x
氨气的体积分数为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/d53fsodeh1p.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，解得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/0fswd1ciz3v.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> ；氢气转化率为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/2hlssxyhi1t.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=24.46%；
温度升高，平衡逆向移动，体积分数减小，故曲线为a。
（2）①5min时x1=x2=0.20mol，7min时CH4的量没有改变，说明5min时已达到平衡状态；v(CH4)=0.2mol÷2L÷5min=0.02mol/(L·min)
②K=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/jq1du4jlt35.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=0.0675；
③7~10 min，氢气浓度增大，其他浓度均减小，平衡逆向移动，故为充入氢气；
④压缩容器体积，等效于增大压强，平衡向左移动，甲烷浓度增大，但CO和H2不可能完全转化成甲烷和水，0.2molCO和水最多生成甲烷0.2mol，所以平衡时甲烷浓度小于0.4mol/L。
考点：化学反应速率 化学平衡。
点评：本题最后一问若利用平衡常数计算相当繁琐，可利用极端假设法思考出最终甲烷浓度最大值然后作出示意图。
本题所属考点：【化学平衡】
本 题难易程度：【困难】