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(jìn)行可逆反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；在2min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)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(yīng)的平衡常數(shù)
（2）H2的起始濃度
（3）用N2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)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(dá)式K=
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
計(jì)算；
（2）根據(jù)氨氣的濃度計(jì)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(jì)算氮?dú)獾臐舛茸兓�，再根�?jù)c=
△c
△t
計(jì)算v（N2）；
（4）氮?dú)獾钠胶鉂舛?氮?dú)鉂舛茸兓?氮?dú)獾钠鹗紳舛�，氮�(dú)廪D(zhuǎn)化率=
氮?dú)鉂舛茸兓?/td>
氮?dú)馄鹗紳舛?/td>
×100%．
解答：解：在2min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)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(yīng)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?dú)獾臐舛茸兓?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(yīng)的平均反應(yīng)速率為1.25mol/（L．min）．
（4）氮?dú)獾钠鹗紳舛?5mol/L+2.5mol/L=7.5mol/L，故氮?dú)廪D(zhuǎn)化率=
2.5mol/L
7.5mol/L
×100%=33.3%，
答：氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為33.3%．
點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、反應(yīng)速率計(jì)算等，濃度不大，側(cè)重對基礎(chǔ)知識的考查與鞏固．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 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(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大，則E1的變化是
減小
減小
，該反應(yīng)的反應(yīng)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(yīng)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(bào)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(yīng)：N2（g）+3H2O（l）=2NH3（g）+
3
2
O2（g）△H=a kJ?mol-1
為進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，測得常壓下達(dá)到平衡時(shí)部分實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(yīng)4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g），2min后達(dá)到平衡，生成1.2mol NO．則前2分鐘的平均反應(yīng)速率v（NH3）為
0.3mol/（L?min），
0.3mol/（L?min），
，平衡時(shí)O2的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
，該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)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(gè)恒容密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：N2（g）+3H2（g） 
催化劑
高溫高壓
2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)起始時(shí)、達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：
容器
編號		 起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol 反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)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(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的反應(yīng)熱△H2=
13.86
13.86
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

研究CO2的利用對促進(jìn)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(xué)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(dāng)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(yīng)生成四羰基鐵酸二鈉．
試寫出五羰基鐵吸收H2的反應(yīng)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(yīng)可設(shè)計(jì)成CO-O2燃料電池（以KOH溶液為電解液），寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
．
（2）某實(shí)驗(yàn)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(yīng)：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1
測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示，回答問題：
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
．
②曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(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(gè)密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，一段時(shí)間后達(dá)到平衡．
容  器 甲 乙
反應(yīng)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(qiáng)為開始的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等，且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)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(xué) 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(dá)到國標(biāo)汽油的性能和指標(biāo)．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．
I、工業(yè)上合成甲醇一般采用下列反應(yīng)：CO（g）+2H2（g） CH3 OH（g）△H=a kJ/mol，
下表是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)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(yīng)達(dá)到平衡后，測得c（CO）=0.5mol?L-1，則此時(shí)的溫度為
 
℃．
（3）在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度如下表：
        濃度mol/L
時(shí)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(yīng)從2min到4min之間，H2的反應(yīng)速率為
 
．
②反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為
 
．
③反應(yīng)在第2min時(shí)改變了反應(yīng)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(gè)密閉容器中均充入1molCO和2mol H2，發(fā)生反應(yīng)CO（g）+2H2（g）CH3 OH（g）△H=akJ/mol．恒溫恒容下反應(yīng)相同時(shí)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(xué)電源方面也有著重要應(yīng)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(fù)極的電極反應(yīng)式：
 
．

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科目：高中化學(xué) 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(jìn)程的因素之一．甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀(jì)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(yīng)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(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)a：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol；反應(yīng)b：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0
①對于反應(yīng)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(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，測得甲醇蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為30%，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為
 
；
②對于反應(yīng)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(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，改變溫度和壓強(qiáng)，平衡體系中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示，于溫和壓強(qiáng)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(xué)反應(yīng)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(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)．當(dāng)改變反應(yīng)的某一個(gè)條件后，下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動的是
 
；
A．逆反應(yīng)速率先增大后減小
B．反應(yīng)物的體積百分含量減小
C．正反應(yīng)速率先增大后減小
D．化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
②寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式
 
；
③己知參與電極反應(yīng)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(jià)鍵數(shù)目相同，斷鍵時(shí)所需能量相同，比能量相同
C．兩種燃料所含共價(jià)鍵類型不同，斷鍵時(shí)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(xué)方程式
 
．

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

（14分）研究CO2的利用對促進(jìn)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(jìn)行化學(xué)反應(yīng)： CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：

①該反應(yīng)正向反應(yīng)是          反應(yīng)。（填“放熱”或“吸熱”）

②能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是            。

A．容器壓強(qiáng)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(dāng)其他條件不變時(shí)，若縮小容器的體積，該反應(yīng)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(yīng)進(jìn)行：

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

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝                     。

②某實(shí)驗(yàn)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(yīng)（只有一種條件不同）。測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示：

曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(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(gè)密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，一段時(shí)間后達(dá)到平衡。

容 器

甲

乙

反應(yīng)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(dá)到平衡，平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%，甲容器中該反應(yīng)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?jǐn)?shù)相等，且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則c的取值范圍為                    。

 

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