(10分)在一容積為2 L的密閉容器中,加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定條件下發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0

反應中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如下圖所示,請回答下列問題:

(1)根據(jù)上圖,計算從反應開始到平衡時,平均反應速率v(NH3)為______________.

(2)該反應達到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率________.

(3)反應達到平衡后,第5分鐘末,保持其它條件不變,若改變反應溫度,達到新平衡時NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為____________.(填序號)

A、0.20 mol·L-1   b、0.12 mol·L-1   c、0.10 mol·L-1   d、0.08 mol·L-1

(4)在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后,若在第8分鐘末達到新的平衡(此時NH3的濃度約為0.25 mol·L-1),請在上圖中畫出第5分鐘末到此平衡時NH3濃度的變化曲線.

(5)如果上述反應在相同溫度和容器中進行,欲使反應達到平衡時NH3的物質(zhì)的量分數(shù)與原平衡相等,起始加入的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n(N2)、n(H2)、n(NH3)分別為a、b、c,則a、b、c之間應該滿足的關系式為:                                

(6)若該反應在298K、398K時的化學平衡常數(shù)分別為K1K2,則K1     K2(填“>”  “=” 或 “<” )。

 

(1)0.025 mol/(L·min)  (2)50%    (3)a、c    (4)向正反應方向

(5)a+c/2=0.2 ;b+3c/2=0.6       (6)>

解析:(1)根據(jù)圖像可判斷反應進行到4min時達到平衡狀態(tài),此時氨氣的濃度0.10mol/L,所以其反應速率為

(2)因為氨氣的物質(zhì)的量是0.1mol/L×2L=0.2mol。根據(jù)方程式可知,消耗氫氣是0.3mol,所以其轉(zhuǎn)化率是

(3)平衡時氮氣、氫氣和氨氣的濃度分別為0.05mol/L、0.15mol/L、0.1mol/L。因為反應是可逆反應,若氫氣和氮氣完全轉(zhuǎn)化為氨氣,氨氣是0.2mol/L,所以氨氣的濃度一定小于0.2mol/L。因為改變溫度平衡一定發(fā)生移動,所以氨氣的濃度不可能在滿足0.1mol/L。因此答案是a、c。

(4)容器容積縮小,壓強增大,平衡向正反應方向移動,平衡時NH3濃度的變化曲線為

(5)要滿足題中條件,則經(jīng)過換算后氫氣和氮氣的物質(zhì)的量必須分別滿足0.6mol和0.2mol。即a+c/2=0.2;b+3c/2=0.6。

(6)反應是放熱反應,所以升高溫度平衡向逆反應方向移動,平衡常數(shù)減小。

 

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相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

二甲醚(CH3OCH3)是一種高效、清潔,具有優(yōu)良環(huán)保性能的新型燃料.工業(yè)上制備二甲醚時在催化反應室中(壓強2.0~10.0MPa,溫度230~280℃)進行的反應為:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-90.7kJ?mol-1,
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ?mol-1,
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ?mol-1,
(1)催化反應室中總反應3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
-246.1KJ/mol
-246.1KJ/mol

(2)在溫度和容積不變的條件下發(fā)生反應①,能說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是
ab
ab
(多選扣分).
a.容器中壓強保持不變;b.混合氣體中c(CO)不變;c.v(CO)=v(H2);d.c(CH3OH)=c(CO)
(3)在2L的容器中加入amolCH3OH(g)發(fā)生反應②,達到平衡后若再加入amolCH3OH(g)重新達到平衡時,CH3OH的轉(zhuǎn)化率
不變
不變
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(4)850℃時在一體積為10L的容器中通入一定量的CO和H2O(g)發(fā)生反應③,CO和H2O(g)濃度變化如圖所示.
①0~4min的平均反應速率υ(CO)=
0.03mol/L?min
0.03mol/L?min

②若溫度不變,向該容器中加入4molCO、2molH2O、3molCO2(g)和3molH2(g),起始時D
V(填“<”、“>”或“=”),請結(jié)合必要的計算說明理由
Qc=
0.3,mol/L×0,3mol/L
0.4mol/L×0.2mol/L
=
9
8
,K=
0.12mol/L×0.12mol/L
0.08mol/L×0.18mol/L
=1,因為Qc>K,平衡左移,V<V
Qc=
0.3,mol/L×0,3mol/L
0.4mol/L×0.2mol/L
=
9
8
,K=
0.12mol/L×0.12mol/L
0.08mol/L×0.18mol/L
=1,因為Qc>K,平衡左移,V<V

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

合成氨生產(chǎn)技術的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑,對化學工業(yè)技術也產(chǎn)生了重大影響.合成氨反應的化學方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ?mol-1.合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到,H2可用甲烷或焦炭與水蒸氣反應制得.

(1)在一容積固定的密閉容器中注入N2和H2兩種氣體,發(fā)生上述反應.在某溫度下達到平衡時,各物質(zhì)的濃度分別是:c(H2)=9.00mol?L-1,c(N2)=3.00mol?L-1,c(NH3)=4.00mol?L-1,此溫度下該反應的平衡常數(shù)K=
7.32×10-3
7.32×10-3

(2)在三個相同容器中各充入1mol N2和3mol H2,在不同條件下反應并達到平衡,氨的體積分數(shù)隨時間變化的曲線如圖所示.下列說法中正確的是
D
D
(填字母,下同).
A.圖Ⅰ可能是不同壓強對反應的影響,且p2>p1
B.圖Ⅱ可能是不同壓強對反應的影響,且p1>p2
C.圖Ⅲ可能是不同溫度對反應的影響,且T1>T2
D.圖Ⅱ可能是同溫同壓下不同催化劑對反應的影響,且催化劑性能1>2
(3)乙醇可通過淀粉等生物質(zhì)原料發(fā)酵制得,屬于可再生資源,通過乙醇制取氫氣
具有良好的應用前景.已知通過乙醇制取氫氣有如下兩條路線:
a、CH3CH2OH(g)+H2O(g)?4H2(g)+2CO(g)△H=+255.58kJ/mol
b、CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)?3H2(g)+2CO(g)△H=+13.76kJ/mol
下列說法錯誤的是:
D
D

A.從原料消耗的角度來看,a路線制氫更有價值
B.從能量消耗的角度來看,b路線制氫更加有利
C.a(chǎn)路線制氫由于要消耗很多能量,所以在實際生產(chǎn)中意義不大
D.降低溫度,可提高b路線中乙醇的轉(zhuǎn)化率.

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科目:高中化學 來源:2011-2012學年四川省金堂中學高二下學期期中考試化學試卷 (帶解析) 題型:填空題

(10分)在一容積為2 L的密閉容器中,加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定條件下發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0
反應中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如下圖所示,請回答下列問題:

(1)根據(jù)上圖,計算從反應開始到平衡時,平均反應速率v(NH3)為______________.
(2)該反應達到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率________.
(3)反應達到平衡后,第5分鐘末,保持其它條件不變,若改變反應溫度,達到新平衡時NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為____________.(填序號)
A、0.20 mol·L-1   b、0.12 mol·L-1  c、0.10 mol·L-1   d、0.08 mol·L-1
(4)在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后,若在第8分鐘末達到新的平衡(此時NH3的濃度約為0.25 mol·L-1),請在上圖中畫出第5分鐘末到此平衡時NH3濃度的變化曲線.
(5)如果上述反應在相同溫度和容器中進行,欲使反應達到平衡時NH3的物質(zhì)的量分數(shù)與原平衡相等,起始加入的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n(N2)、n(H2)、n(NH3)分別為a、b、c,則a、b、c之間應該滿足的關系式為:                                
(6)若該反應在298K、398K時的化學平衡常數(shù)分別為K1K2,則K1     K2(填“>”  “="”" 或 “<” )。

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科目:高中化學 來源:2013屆四川省高二下學期期中考試化學試卷(解析版) 題型:填空題

(10分)在一容積為2 L的密閉容器中,加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定條件下發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0

反應中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如下圖所示,請回答下列問題:

(1)根據(jù)上圖,計算從反應開始到平衡時,平均反應速率v(NH3)為______________.

(2)該反應達到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率________.

(3)反應達到平衡后,第5分鐘末,保持其它條件不變,若改變反應溫度,達到新平衡時NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為____________.(填序號)

A、0.20 mol·L-1   b、0.12 mol·L-1   c、0.10 mol·L-1   d、0.08 mol·L-1

(4)在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后,若在第8分鐘末達到新的平衡(此時NH3的濃度約為0.25 mol·L-1),請在上圖中畫出第5分鐘末到此平衡時NH3濃度的變化曲線.

(5)如果上述反應在相同溫度和容器中進行,欲使反應達到平衡時NH3的物質(zhì)的量分數(shù)與原平衡相等,起始加入的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n(N2)、n(H2)、n(NH3)分別為a、b、c,則a、b、c之間應該滿足的關系式為:                                

(6)若該反應在298K、398K時的化學平衡常數(shù)分別為K1K2,則K1      K2(填“>”  “=” 或 “<” )。

 

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