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合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷或焦炭与水蒸气反应制得。
(1)在一容积固定的密闭容器中注入N2和H2两种气体,发生上述反应,在某温度下达到平衡时,各物质的浓度分别是:c(H2)=9.00 mol·L-1,c(N2)=3.00 mol·L-1,c(NH3)=4.00 mol·L-1,此温度下该反应的平衡常数K=________。
(2)在三个相同容器中各充入1 mol N2和3 mol H2,在不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是________(填字母)。

A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且p2>p1
B.图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且p1>p2
C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
D.图Ⅱ可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响,且催化剂性能1>2
(3)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气,化学方程式为:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)
ΔH=+131.3 kJ·mol-1,ΔS=+133.7J·K-1 ·mol-1
该反应在常温下能否自发进行?________(填“能”或“不能”)。

(1)7.32×10-3 (2)D (3)不能

解析

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

环境中常见的重金属污染物有:汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中含有的Cr2O72-和CrO42-,常用的方法为还原沉淀法,该法的工艺流程为CrO42-H+①转化Cr2O72-Fe2+②还原Cr3OH-③沉淀Cr(OH)3↓。
其中第①步存在平衡2CrO42- (黄色)+2HCr2O72- (橙色)+H2O。
(1)写出第①步反应的平衡常数表达式                                        
(2)关于第①步反应,下列说法正确的是       
A.通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达到平衡状态
B.该反应为氧化还原反应
C.强酸性环境,溶液的颜色为橙色
(3)第②步中,还原0.1 mol Cr2O72-,需要        mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步除生成Cr(OH)3外,还可能生成的沉淀为       
(5)在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3(aq)+3OH(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,当c(Cr3)降至10-5 mol/L,认为c(Cr3)已经完全沉淀,现将第③步溶液的pH调至4,请通过计算说明Cr3是否沉淀完全(请写出计算过程):                                                               

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

可逆反应A(?)+aB(g) C(g)+D(g),其中a为正整数。反应过程中,当其他条件不
变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。试回答下列问题:

(1)化学方程式中a=     ,反应物A的状态是    
(2)该反应的焓变值ΔH       (填“>”或“<”)0,在不改变其他条件的情况下增加B的物质的量,平衡       (填“正”或“逆”)向移动,平衡常数K       (填“增大”、“减小”或“不变”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

298 K时,某容积固定为1 L的密闭容器中发生如下可逆反应:A(g)2B(g) ΔH=-a kJ·mol-1。其中B的物质的量浓度随时间变化如图所示。

试回答下列问题。
(1)已知298 K时60 s达到平衡,比较40~60 s内和60~80s内B的平均反应速率:v(40~60)        v(60~80)(填“﹥”或“﹦”或“﹤”)。
(2)若298 K达到平衡时,B的平衡浓度为A的3倍,共放出热量x kJ,开始加入A的物质的量是       mol。
(3)298k时,该反应的平衡常数为       mol/L。
(4)若反应在298 K进行,在1 L密闭容器中加入1 mol B、0.2 mol Ne,达到平衡时共吸收热量y kJ,此时B的转化率为       (填序号)。
A.等于60%   B.等于40%
C.小于40%   D.介于40%~60%之间
(5)结合(2)、(4)相关数据,写出a、x、y三者的等式关系式:            
(6)若反应在298K进行,反应起始浓度为c(A)=c(B)=1.0mol/L,则化学平衡将         (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(7)已知曲线上任意两点之间连线的斜率表示该时间段内B的平均反应速率(例如直线EF的斜率表示20 s~60 s内B的平均反应速率),则曲线上任意一点的切线斜率的意义是                      

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)(△H<0)
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=                     
(2)降低温度,该反应K值    ,二氧化硫转化率     ,化学反应速率       (以上均填增大、减小或不变)。
(3)600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间是                         

(4)据图判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是                    (用文字表达)。
(5)10min到15min的曲线变化的原因可能是       (填写编号)。
a.加了催化剂      b.缩小容器体积  
c.降低温度       d.增加SO3的物质的量。
(6)能说明该反应已经达到平衡状态的是(   )
a. v(SO3)=2v(O2)        b.容器内压强保持不变
c.v逆(SO2)=2v正(O2)     d.恒容容器内物质的密度保持不变
(7)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是(   )
a.及时分离出SO3气体         b.适当升高温度
c.增大O2的浓度              d.选择高效的催化剂

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义。

硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。根据图示回答下列问题:
(1)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的ΔH________0(填“>”或“<”);若在恒温;恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”);
(2)若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1,K2,则K1________K2;若反应进行到状态D时,v________v(填“>”“<”或“=”);

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
已知COCl2(g) Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108 kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出):

(1)化学平衡常数表达式K=________,计算反应在第8 min时的平衡常数K=________;
(2)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低:T(2)________T(8)(填“<”、“>”或“=”);
(3)若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=________;10~12 min内CO的平均反应速率为v(CO)=________;
(4)比较产物CO在2~3min、5~6min和12~13min时平均反应速率(平均反应速率分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13))的大小________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率可分别为
①v

A.=0.15 mol/(L·s) ②v B.=0.6 mol/(L·s) ③v C.=0.4 mol/(L·s) ④v D.=0.45 mol/(L·s)
该反应进行的快慢顺序为________。

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已知可逆反应:A(g)+B(g)C(g)+D(g)  ΔH<0。请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(A)="1" mol/L,c(B)="2.4" mol/L,达到平衡时,A的转化率为60%,此时B的转化率为         
(2)若反应温度降低,则B的转化率将        (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(A)="4" mol·L-1,c(B)=" a" mol·L-1,达到平衡后c(C)="2" mol·L-1,则a=         
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(A)="c(B)=b" mol/L,达到平衡后c(D)=       。(保留两位有效数字)

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