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          某溫度下，在一固定容積的密閉容器中投入一定物質(zhì)的量的N2與H2進行可逆反應：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；在2min時達到平衡狀態(tài)，此時c（N2）=5.00mol?L-1，c（H2）=10.00mol?L-1，c（NH3）=5.00mol?L-1．試求：
          （1）該溫度下反應的平衡常數(shù)
          （2）H2的起始濃度
          （3）用N2表示該反應的平均反應速率
          （4）N2的轉(zhuǎn)化率．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：（1）將平衡濃度代入平衡常數(shù)表達式K=
          c2(NH3)
          c(N2)?c3(H2)
          計算；
          （2）根據(jù)氨氣的濃度計算氫氣濃度變化量，氫氣平衡濃度+氫氣濃度變化量=氫氣起始濃度；
          （3）根據(jù)氨氣的濃度計算氮氣的濃度變化量，再根據(jù)c=
          △c
          △t
          計算v（N2）；
          （4）氮氣的平衡濃度+氮氣濃度變化量=氮氣的起始濃度，氮氣轉(zhuǎn)化率=
          氮氣濃度變化量
          氮氣起始濃度
          ×100%．
          解答：解：在2min時達到平衡狀態(tài)時c（N2）=5.00mol?L-1，c（H2）=10.00mol?L-1，c（NH3）=5.00mol?L-1．
          （1）平衡常數(shù)K=
          c2(NH3)
          c(N2)?c3(H2)
          =
          52
          5×103
          =0.005，
          答：該溫度下反應的平衡常數(shù)為0.005．
          （2）根據(jù)方程式可知，氫氣的濃度變化量=5mol/L×
          3
          2
          =7.5mol/L，故氫氣的起始濃度=10mol/L+7.5mol/L=17.5mol/L，
          答：氫氣起始濃度為17.5mol/L．
          （3）根據(jù)方程式可知，氮氣的濃度變化量=5mol/L×
          1
          2
          =2.5mol/L，故v（N2）=
          2.5mol/L
          2min
          =1.25mol/（L．min），
          答：用N2表示該反應的平均反應速率為1.25mol/（L．min）．
          （4）氮氣的起始濃度=5mol/L+2.5mol/L=7.5mol/L，故氮氣轉(zhuǎn)化率=
          2.5mol/L
          7.5mol/L
          ×100%=33.3%，
          答：氮氣的轉(zhuǎn)化率為33.3%．
          點評：本題考查化學平衡的有關(guān)計算、反應速率計算等，濃度不大，側(cè)重對基礎(chǔ)知識的考查與鞏固．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中化學
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          氮是地球上含量豐富的元素，氮及其化合物的研究在生產(chǎn)、生活中有著重要意義．
          （1）如圖是1mol NO2和1mol CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，寫出NO2和CO反應的熱化學方程式
          NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol-1
          NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol-1
          ．若在反應體系中加入催化劑使反應速率增大，則E1的變化是
          減小
          減小
          ，該反應的反應熱△H
          不變
          不變
          （填“增大”“減小”或“不變”）．
          （2）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol-1
          2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-746kJ?mol-1
          則反應CO（g）+
          1
          2
          O2（g）=CO2（g）的△H=
          -283
          -283
          kJ?mol-1
          （3）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑（摻有少量Fe2O3的TiO2）表面與水發(fā)生下列反應：N2（g）+3H2O（l）=2NH3（g）+
          3
          2
          O2（g）△H=a kJ?mol-1
          為進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，測得常壓下達到平衡時部分實驗數(shù)據(jù)如下表：
          

          


          
T/K
303
313
323
          

          
NH3生成量/（10-6mol）
4.8
5.9
6.0
          此合成反應中，a
          ＞
          ＞
          0；△s
          ＜
          ＜
          0，（填“＞”、“＜”或“=”）
          （4）在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入2mol NH3和3mol O2，發(fā)生反應4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g），2min后達到平衡，生成1.2mol NO．則前2分鐘的平均反應速率v（NH3）為
          0.3mol/（L?min），
          0.3mol/（L?min），
          ，平衡時O2的轉(zhuǎn)化率為
          50%
          50%
          ，該反應平衡常數(shù)的表達式K=
          C4(NO)C6(H2O)
          C4(NH3)C5(O2)
          ，
          C4(NO)C6(H2O)
          C4(NH3)C5(O2)
          ，
          ．
          （5）某溫度下，體積均為0.25L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生下列反應：N2（g）+3H2（g） 
          催化劑
          高溫高壓
          2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1，實驗測得反應起始時、達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：
          

          


          
容器
          編號          		
起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol
反應達平衡時的焓變/kJ?mol-1
          

          
N2
H2
NH3
          

          
A
1
3
0
△H1=-23.1
          

          
B
0.9
2.7
0.2
△H2
          容器B中反應達到平衡狀態(tài)時的反應熱△H2=
          13.86
          13.86
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義．
          （1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等．
          ①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ?mol-1
          C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ?mol-1
          則CO還原Fe2O3（s）的熱化學方程式為
          Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ/mol
          Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ/mol
          ．
          ②已知Fe與CO可形成五羰基鐵[Fe（CO）5]，該化合物相當活潑，易于吸收H2生成氫化羰基鐵．氫化羰基鐵為二元弱酸，可與NaOH反應生成四羰基鐵酸二鈉．
          試寫出五羰基鐵吸收H2的反應方程式
          Fe（CO）5+H2=H2Fe（CO）4+CO
          Fe（CO）5+H2=H2Fe（CO）4+CO
          ．
          ③利用燃燒反應可設(shè)計成CO-O2燃料電池（以KOH溶液為電解液），寫出該電池的負極反應式
          CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
          CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
          ．
          （2）某實驗將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，在兩種不同條件下發(fā)生反應：
          CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1
          測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示，回答問題：
          ①該反應的平衡常數(shù)表達式為
          c(CH3OH)c(H2O)
          c(CO2)c3(H2)
          c(CH3OH)c(H2O)
          c(CO2)c3(H2)
          ．
          ②曲線I、Ⅱ?qū)钠胶獬?shù)大小關(guān)系為KⅠ
          大于
          大于
          KⅡ（填“大于”、“等于”或“小于”）．
          ③一定溫度下，在容積相同且固定的兩個密閉容器中，按如下方式加入反應物，一段時間后達到平衡．
          

          


          
容  器
甲
乙
          

          
反應物投入量
1molCO2、3molH2
a molCO2、b molH2、
          c molCH3OH（g）、c molH2O（g）
          若甲中平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等，且起始時維持化學反應向逆反應方向進行，則c的取值范圍為
          0.4＜c≤1
          0.4＜c≤1
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          甲醇汽油是由10%一25%的甲醇與其他化工原料、添加劑合成的新型車用燃料，可達到國標汽油的性能和指標．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景．
          I、工業(yè)上合成甲醇一般采用下列反應：CO（g）+2H2（g） CH3 OH（g）△H=a kJ/mol，
          下表是該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)（K）：
          

          


          
溫度/℃
250
310
350
          

          
K
2.041
0.250
0.012
          （1）由表中數(shù)據(jù)判斷△Ha
           
          0（填“＞”、“=”或“＜”）．
          （2）某溫度下，將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中，充分反應達到平衡后，測得c（CO）=0.5mol?L-1，則此時的溫度為
           
          ℃．
          （3）在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應，各物質(zhì)的濃度如下表：
          

          


          
        濃度mol/L
          時間/min          		
c（CO）
c（H2）
c（CH3OH）
          

          
0
0.8
1.6
0
          

          
2
0.6
1.2
0.2
          

          
4
0.3
0.6
0.5
          

          
6
0.3
0.6
0.5
          ①反應從2min到4min之間，H2的反應速率為
           
          ．
          ②反應達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為
           
          ．
          ③反應在第2min時改變了反應條件，改變的條件可能是
           
          （填序號）．
          A．使用催化劑    B．降低溫度    C．增加H2的濃度
          （4）向容積相同、溫度分別為T1和T2的兩個密閉容器中均充入1molCO和2mol H2，發(fā)生反應CO（g）+2H2（g）CH3 OH（g）△H=akJ/mol．恒溫恒容下反應相同時間后，分別測得體系中CO的百分含量分別為w1和w2；已知T1＜T2，則w1
           
          w2（填序號）．
          A．大于     B．小于     C．等于     D．以上都有可能
          Ⅱ、甲醇在化學電源方面也有著重要應用．寫出以甲醇為燃料，氫氧化鈉溶液為電解質(zhì)溶液的原電池中負極的電極反應式：
           
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          精英家教網(wǎng)能源是制約國家發(fā)展進程的因素之一．甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀的綠色能源，工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚．
          （1）工業(yè)上，可以分離合成氣中的氫氣，用于合成氨，常用醋酸二氨合亞銅[Cu（NH3）2]AC溶液（AC=CH3COO-）來吸收合成氣中的一氧化碳，其反應原理為：[Cu（NH3）2]AC（aq）+CO（g）+NH3（g）?[Cu（NH3）3]AC?CO（aq）△H＜0常壓下，將吸收一氧化碳的溶液處理重新獲得[Cu（NH3）2]AC溶液的措施是
           
          ；
          （2）工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇：
          反應a：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol；反應b：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0
          ①對于反應a，某溫度下，將4.0mol CO2（g）和12.0mol H2（g）充入容積為2L的密閉容器中，反應到達平衡時，測得甲醇蒸氣的體積分數(shù)為30%，則該溫度下反應的平衡常數(shù)為
           
          ；
          ②對于反應b，某溫度下，將1.0mol CO（g）和2.0mol H2（g）充入固定容積的密閉容器中，反應到達平衡時，改變溫度和壓強，平衡體系中CH3OH的物質(zhì)的量分數(shù)變化情況如圖所示，于溫和壓強的關(guān)系判斷正確的是
           
          ；（填字母代號）
           A．p3＞p2，T3＞T2  B．p2＞p4，T4＞T2   C．p1＞p3，T1＞T3    D．p1＞p4，T2＞T3
          （3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作為燃料電池的原料，化學反應原理為：CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H＜0
          ①在恒容密閉容器里按體積比為1：4充入一氧化碳和氫氣，一定條件下反應達到平衡狀態(tài)．當改變反應的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是
           
          ；
          A．逆反應速率先增大后減小
          B．反應物的體積百分含量減小
          C．正反應速率先增大后減小
          D．化學平衡常數(shù)K值增大
          ②寫出二甲醚堿性燃料電池的負極電極反應式
           
          ；
          ③己知參與電極反應的電極材料單位質(zhì)量放出電能的大小稱為該電池的比能量．關(guān)于二甲醚堿性燃料電池與乙醇堿性燃料電池，下列說法正確的是
           
          （填字母）
          A．兩種燃料互為同分異構(gòu)體，分子式和摩爾質(zhì)量相同，比能量相同
          B．兩種燃料所含共價鍵數(shù)目相同，斷鍵時所需能量相同，比能量相同
          C．兩種燃料所含共價鍵類型不同，斷鍵時所需能量不同，比能量不同
          （4）已知lg二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為31.63kJ，請寫出表示二甲醚燃燒熱的熱化學方程式
           
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：2014屆江蘇省南通市海安縣高二上學期期末考試化學試卷（解析版）
				題型：填空題
			
          

						
          （14分）研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。
          


          ⑴  在一定體積的密閉容器中，進行化學反應： CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
          


          其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：
          


          


          ①該反應正向反應是          反應。（填“放熱”或“吸熱”）
          


          ②能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是            。
          


          


          A．容器壓強不變      B．混合氣體中c(CO2)不變
          


                              C．υ正(H2)＝υ逆(H2O)  D．c(CO2)＝c(CO)
          


          ③當其他條件不變時，若縮小容器的體積，該反應平衡      移動。（選填“正向”、“逆向”或“不”）
          


          ⑵工業(yè)上合成甲醇可在密閉容器中采用如下反應進行：
          


          CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)  
△H＝－49.0 kJ·mol－1 
          


          ①該反應的平衡常數(shù)表達式K＝                     。
          


          ②某實驗將1molCO2和3molH2充入一定體積的密閉容器中，在兩種不同條件下發(fā)生反應（只有一種條件不同）。測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示：
          


          


          曲線I、Ⅱ?qū)钠胶獬?shù)大小關(guān)系為KⅠ       KⅡ（選填“＞”、“＝”或“＜”）。
          


          ③一定溫度下，在容積2L且固定的兩個密閉容器中，按如下方式加入反應物，一段時間后達到平衡。
          


          
 
          
  
  
          容 器
          
            		
  
  
          甲
          
            		
  
  
          乙
          
            		
 
          
 
          
  
  
          反應物投入量
          
            		
  
  
          1molCO2、3molH2
          
            		
  
  
          a molCO2、b
  molH2、
          
  
          c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
          
            		
 
          

          


          經(jīng)測定甲容器經(jīng)過5min達到平衡，平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%，甲容器中該反應在5min內(nèi)的平均速率υ(H2)＝              mol·L－1·min－1。
          


          要使平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分數(shù)相等，且起始時維持化學反應向逆反應方向進行，則c的取值范圍為                    。
          


           
          

			
          

			
          
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