1、填空题 氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30 MPa时，合成氨在平衡时混合气体中NH3的体积分数如下： 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style ">
时间:2017-08-06 09:19:25
1、填空题 氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30 MPa时，合成氨在平衡时混合气体中NH3的体积分数如下： 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/muqtpkknxhk.gif\">
请回答：
(1)根据表中数据，结合化学平衡移动原理，说明合成氨反应是放热反应的原因________。
(2)根据下图，合成氨反应的热化学方程式是__________________。 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/3y4txuczm2v.gif\">
(3)在一定温度下，将2 mol N2和6 mol H2通入到体积为1L 的密闭容器中，发生反应N2 +3H2600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/avobgpgyqek.gif\">2NH3，
2 min达到平衡状态时，H2的转化率是50%，则用H2表示该反应的平均反应速率v(H2)=___________；该温度下的平衡常数K=___________（用分数表示）；欲使K增大，可以采取的措施是__________________。
(4)从化学平衡移动的角度分析，欲提高H2的转化率可以采取的措施是____（选填字母）。
a．及时分离出NH3 b．升高温度 c．增大压强 d．使用催化剂
参考答案：(1)温度升高，氨在混合气体中的体积分数减小，平衡逆向移动，温度升高平衡向着吸热反应方向移动，故正反应是放热反应
(2)N2(g) +3H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/vnc5c53puiq.gif\">2NH3(g);△H= -92.2 kJ/mol
(3)1.5 mol·L-1·min-1；600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/iyd3mq4yl5z.gif\">；降低温度
(4)ac
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g) 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/cdj0ppdz2ht.gif\">4NO(g) + 6H2O(g)，下列叙述正确的是
[? ]
A．达到化学平衡时，4υ正(O2) = 5υ逆(NO)
B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3 ，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系是：2υ正(NH3) = 3υ正(H2O)时，达化学平衡状态
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 温度为T0时，在恒容的密闭容器中发生反应，各物质的浓度随时间变化的关系如图(a)所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图(b) 所示。下列叙述中正确的是600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/zojwuzlvygn.gif\">
[? ]
A．该反应的正反应是放热反应
B．若在第6min时升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
C．图(a)中反应达到平衡时，Y时转化率为37.5%
D．反应中某时刻各物质的正反应速率关系为：2v(X)= 2v(Y)=v(Z)
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 (16分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物（NOx）、CO2、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的热值为142.9KJ·g-1
N2（g）+2O2（g）＝2NO2（g） △H＝+133kJ·mol-1
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：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO2(g)+3H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/d0lz5u0gjgo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(l)+H2O(l)
（1）①该反应自发进行的条件是 （填“低温”、“高温”或“任意温度”）
②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、1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂
③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2的浓度随时间的变化。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/vtw3c25e5sg.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（2）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/d0lz5u0gjgo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0 中的所有物质都为气态。起始温度体积相同（T1℃、2 L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：
| | 反应时间 | CO2（mol） | H2（mol） | CH3OH（mol） | H2O（mol） |
| 反应I 恒温恒容 | 0 min | 2 | 6 | 0 | 0 |
| 10min | | 4.5 | | | |
| 20min | 1 | | | | |
| 30min | | | 1 | | |
| 反应II 绝热恒容 | 0 min | 0 | 0 | 2 | 2 |
参考答案：（16分）Ⅰ．4H2（g）+2NO2（g）＝N2（g）+4H2O（g）△H＝-1100.2kJ·mol-1（共3分，方程式2分，但分子式错或无配平或无状态，不给分，数据1分）
Ⅱ．（1）① 低温（1分）
② d e（2分）
③ 图像（共3分）t2起点1分，t3到t4终点1分，t4以后符合变化趋势即可1分600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/hdfpypfdthu.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（图中t3到t4终点平衡线在0.5的线上，偏离大不给分，t4以后在0.5线以下，但不能到横坐标线上且有平衡线段，否则不给分）
（2）① ＜（1分） ＜（1分）
② 0.025mol ·L-1·min-1（1分） ＜（2分） 不（2分）
本题解析：I、根据氢气的热值可书写氢气的热化学方程式是2H2(g)+ O2（g）＝H2O（l) △H＝-142.9×4kJ/mol=-571.6kJ/mol，根据盖斯定律，将已知热化学方程式中的氧气与液态水消去得到H2还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式，为4H2（g）+2NO2（g）＝N2（g）+4H2O（g）△H＝-1100.2kJ·mol-1；
II、（1）①该反应的△S<0，所以若反应自发进行，则△H<0，因此反应自发进行的条件是低温自发；
② a、该体系中的气体只有二氧化碳和氢气，且二者的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，所以混合气体的平均式量始终不变，不能判断为平衡状态，错误；b、二氧化碳与氢气始终是1：3的关系，所以CO2和H2的体积分数保持不变的状态不是平衡状态，错误；c、二氧化碳与氢气的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，所以二者的转化率一定相等，与是否达到平衡状态无关，错误；d 、因为该体系中有液体参加，所以气体的质量在逐渐减少，则气体的密度减小，达平衡时，保持不变，正确；e、1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂，符合正逆反应速率相等，是平衡状态，答案选de；
③在t2时将容器容积缩小一倍，二氧化碳的浓度瞬间增大到1mol/L，则压强增大，平衡正向移动， t3时达到平衡，达到的平衡与原平衡相同，浓度仍是0.5mol/L；该反应是放热反应，t4时降低温度，则平衡正向移动，t5时达到平衡，则二氧化碳的浓度将小于0.5mol/L，对应的图像见答案。
（2）①因为生成甲醇的反应是放热反应，而反应II是从逆反应开始的，所以反应吸热，所以绝热容器的温度要低于恒温容器，即反应I温度高于反应II，温度升高，放热反应的平衡常数减小，则K(I)<K(II)；
二者都是恒容条件，若是恒温恒容，二者达到的平衡是等效平衡，甲醇的浓度相同，而反应I温度高于反应II，所以反应II需再降低温度，而温度降低，平衡正向移动，则甲醇的浓度增大，平衡时CH3OH的浓度c(I)<c(II)；
②对反应I，前10min内氢气的物质的量减少6-4.5=1.5mol，则甲醇的物质的量增加0.5mol，所以前10min内平均反应速率v(CH3OH)＝0.5mol/2L/10min=\"0.025mol\" ·L-1·min-1；
30min时是平衡状态，生成甲醇1mol，则消耗氢气3mol，平衡氢气的物质的量是3mol，而改变温度后氢气的物质的量变为3.2mol，物质的量增大，说明平衡逆向移动，因为该反应是放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，则T1<T2；
若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，根据表中数据计算该温度下的平衡常数为K=1/6.75，此时Qc=1/6.75=K，所以平衡不移动。
考点：考查化学平衡状态的判断，盖斯定律的应用，平衡移动的应用
本题难度：困难
5、选择题 一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/xlorxdn04vu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A．CO2(g)＋2NH3(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ymizht4va22.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH＜0
B．CO2(g)＋H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ymizht4va22.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CO(g)＋H2O(g)ΔH＞0
C．CH3CH2OH(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ymizht4va22.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH2==CH2(g)＋H2O(g)ΔH＞0
D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/ymizht4va22.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2C6H5CH==CH2(g)＋2H2O(g)ΔH＜0
参考答案：A
本题解析：温度越高，反应越快，到达平衡的时间就越少，因此t2＞t1；同理压强越大，反应越快，到达平衡的时间就越少，因此p1＞p2；A、反应是一个体积减小的、放热的可逆反应，因此升高温度平衡向逆反应方向移动，降低水蒸气的含量；而增大压强平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，A正确；B、反应是一个体积不变的、吸热的可逆反应，压强对水蒸气的含量不影响；升高温度平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，因此均不符合，B错误；C、反应是一个体积增大的、吸热的可逆反应，升高温度平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，不符合图象，C错误；D、反应是一个体积增大的、放热的可逆反应，压强不符合，D错误．答案选A。
考点：考查化学平衡的影响因素及图表。
本题难度：一般