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          精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情
          
			
          
				
          某溫度下，在一固定容積的密閉容器中投入一定物質的量的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
          （2）H2的起始濃度
          （3）用N2表示該反應的平均反應速率
          （4）N2的轉化率．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：（1）將平衡濃度代入平衡常數表達式K=
          c2(NH3)
          c(N2)?c3(H2)
          計算；
          （2）根據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）根據氨氣的濃度計算氮氣的濃度變化量，再根據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K=
          c2(NH3)
          c(N2)?c3(H2)
          =
          52
          5×103
          =0.005，
          答：該溫度下反應的平衡常數為0.005．
          （2）根據方程式可知，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，故氮氣轉化率=
          2.5mol/L
          7.5mol/L
          ×100%=33.3%，
          答：氮氣的轉化率為33.3%．
          點評：本題考查化學平衡的有關計算、反應速率計算等，濃度不大，側重對基礎知識的考查與鞏固．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				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、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生成量與溫度的關系，測得常壓下達到平衡時部分實驗數據如下表：
          

          


          
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的轉化率為
          50%
          50%
          ，該反應平衡常數的表達式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、達到平衡時的有關數據如下表所示：
          

          


          
容器
          編號          		
起始時各物質的物質的量/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的物質的量隨時間變化如圖所示，回答問題：
          ①該反應的平衡常數表達式為
          c(CH3OH)c(H2O)
          c(CO2)c3(H2)
          c(CH3OH)c(H2O)
          c(CO2)c3(H2)
          ．
          ②曲線I、Ⅱ對應的平衡常數大小關系為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（K）：
          

          


          
溫度/℃
250
310
350
          

          
K
2.041
0.250
0.012
          （1）由表中數據判斷△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為30%，則該溫度下反應的平衡常數為
           
          ；
          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的物質的量分數變化情況如圖所示，于溫和壓強的關系判斷正確的是
           
          ；（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量放出電能的大小稱為該電池的比能量．關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體，分子式和摩爾質量相同，比能量相同
          B．兩種燃料所含共價鍵數目相同，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K和溫度t的關系如下表：
          


          


          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的物質的量隨時間變化如圖所示：
          


          


          曲線I、Ⅱ對應的平衡常數大小關系為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)
          
            		
 
          

          


          經測定甲容器經過5min達到平衡，平衡時CO2的轉化率為50%，甲容器中該反應在5min內的平均速率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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