精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。

(1)硫酸生产过程中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示,根据图回答下列问题:

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H__________0(填“>”或“<”),

②一定条件下,将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应,能说明该反应已达到平衡的是_________

a.体系的密度不发生变化 b.SO2与SO3的体积比保持不变

c.体系中硫元素的质量百分含量不再变化 d.单位时间内反应物转移4 mol 电子,同时消耗2 mol SO3 e.容器内的气体分子总数不再变化

(2)一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。

①升高温度,该反应的平衡常数__________(填“增大”或“减小”或“不变”)。

②由图2信息,计算0~10min内该反应的平均速率v(H2)=________,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为________(填“a”或“b”或“c”或“d”)。

③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是 ______点,温度T1 ___T2(填“>”或“=”或“<”)。

【答案】 < bde 减小 0.045mol/(L·min) d c <

【解析】(1)①由图像可知:温度越高,平衡混合体系中SO3的百分含量越低。说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动。根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。逆反应方向为吸热反应,所以该反应的正反应为放热反应。因此△H<0; a. 密闭容器的体积不变,所以任何时刻物质的密度都不会发生改变。错误。b. SO2SO3的体积比保持不变,说明单位时间内SO2SO3的物质的量不变,其浓度也不会发生改变,反应达到平衡状态。正确。c. 因为总质量不变,化学反应无论是否发生,也无论反应进行到什么时刻,都存在着体系中硫元素的质量百分含量不再变化。因此不能由此判断反应是否达到平衡状态。错误。d. 若转移4 mol 电子必然消耗2 mol SO3,但产生SO3的物质的量不能确定,所以不能判断反应是否达到平衡状态。错误。e. 由于该反应是个反应前后气体体积不等的可逆反应。若未达到平衡,则气体的分子数必然发生改变。现在容器内的气体分子总数不再变化。说明任何物质的消耗个数与生成个数相等。反应达到平衡状态。正确。因此正确选项为b、e;(2)①化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各生成物的浓度幂指数的乘积与各反应物浓度浓度幂指数的乘积的比。该反应的平衡常数表达式为根据图1可以看出:反应物的能量高,生成物的能量低,该反应的正反应为放热反应。所以,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动(即向逆反应方向移动)。升高温度,平衡常数减小②由图2信息可知:在10minc(N2)= = 0.15 mol/L,v(N2)= =0.015mol/(L·min)。v(H2):v(N2)=3:1,所以v(H2) =3 v(N2)= 0.045 mol/(L·min)。将容器的容积由2L压缩为1L的瞬间,各种物质的浓度都增大为原来的2倍。反应体系的压强也增大。根据平衡移动原理,增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动。因为该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以压缩容器的容积,化学平衡正向移动。这时N2的浓度由于平衡移动消耗又有所减少,但只能减弱这种改变,物质的量继续减少直至达到新的平衡状态。n(N2)的变化曲线为d;③在其它条件不变的情况下,增大某种反应物的浓度能使其它反应物的转化率提高,而它本身的转化率反而降低。由于在c点时氢气的物质的量最大,所以此时氮气的转化率最高。升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。该反应的正反应为放热反应。在其它条件相同时,温度为T1时的NH3的含量高。说明温度T1<T2

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列物质的使用不涉及化学变化的是(

A. 明矾用作净水剂 B. 氢氟酸刻蚀玻璃

C. 生石灰作干燥剂 D. 液氨用作致冷剂

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )

A. 溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后,溶液颜色变浅

B. 已知, N2 (g) + 3 H2(g)2NH3(g) △H﹤0 ,为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施

C. 反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)△H﹤0,达平衡后,升高温度体系颜色变深

D. 对于2HI(g)H2(g)+I2(g),达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列关于石油、煤、甲烷水合物等资源的说法正确的是

A. 苯是来自于煤的基本化工原料 B. 水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料

C. 甲烷水合物是由甲烷和水组成的混合物 D. 石油裂解得到的汽油可萃取溴水中的溴

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列对X+2Y=X2++2Y-的叙述中正确的是

AY被还原,X2+是还原产物 BY被还原,X发生氧化反应

CX是还原剂,Y被氧化 DX被氧化,X显氧化性

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】将一块铝箔用砂纸打磨表面后,放置一段时间,在酒精灯上加热至熔化,下列说法正确的是(  )

A. 熔化的是铝B. 熔化的是Al2O3

C. 熔化物滴落D. 熔化物迅速燃烧

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】在自然界中既能以游离态存在又能以化合态存在的元素是( )

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】1 molX气体跟amolY气体在体积可变的密闲容器中发生如下反应X( g) +aY(g)=bZ(g),反应达到平衡后,测得X的转化率为50%。而且,在同温同压下还测得前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4,则a和b的数值可能是

A. a = 2,b = 1 B. a=39,b =2 C. a=2,b = 2 D. a=3,b = 3

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列关于合金的叙述,不正确的是

A. 合金的熔点一般比它的成分金属熔点低

B. 合金的硬度一般比它的成分金属的大

C. 合金的性质一般是各成分金属性质的总和

D. 青铜是我国最早使用的合金

查看答案和解析>>

同步练习册答案