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氮气与氢气反应生成氨气的平衡常数见下表:

 
 
N2+3H22NH3
 
温度
 
25℃
 
200℃
 
400℃
 
600℃
 
平衡常数K
 
5×108
 
650
 
0.507
 
0.01
 
 
(1)工业上合成氨的温度一般控制在500℃,原因是                               
(2)在2 L密闭容器中加入1 mol氮气和3 mol氢气,进行工业合成氨的模拟实验,若2分钟后,容器内压强为原来的0.8倍,则0到2分钟,氨气的反应速率为________mol/(L·min)。
(3)下列说法能表明该反应达到平衡的是________
A.气体的平均分子量不再变化             B.密闭容器内的压强不再变化
C.v (N2) =" 2" v (NH3)                      D.气体的密度不再变化
(4)下列措施,既能加快该反应的反应速率,又能增大转化率的是______________
A.使用催化剂     B.缩小容器体积      C.提高反应温度     D.移走NH3
(5)常温下,在氨水中加入一定量的氯化铵晶体,下列说法错误的是______。
A.溶液的pH增大    B.氨水的电离度减小    C.c(OH-)减小    D.c(NH4+)减小
(6)将氨水与盐酸等浓度等体积混合,下列做法能使c(NH4+)与c(Cl)比值变大的是________
A. 加入固体氯化铵                B.通入少量氯化氢 
C. 降低溶液温度                  D.加入少量固体氢氧化钠

(1)催化剂的活性温度且反应速率较快(2分);
(2)0.2 mol/(L·min)(2分);
(3)AB(2分);
(4)B(2分)           (5)AD(2分);        (6)AC(2分)

解析试题分析:(1)工业上合成氨的温度一般控制在500℃,原因主要是从反应的速率角度来考虑的,因为催化剂的活性温度且反应速率较快。
(2)N2+3H22NH3,设反应后氮气的物质的量为x,则氮气转化了1-x,氢气剩余3-(1-x),氨气生成2(1-x),根据压强之比和物质的量成正比,可得关系式4:【1-x+3-(1-x)+2(1-x)】=1:0.8。最终求得氨气的反应速率为0.2 mol/(L·min)。
(3)合成氨气的反应,若没有达到平衡,反应前后平均分子质量始终发生变化,密闭容器内的压强也发生变化,而密度始终没有改变,故选AB。而C中v (N2) =" 2" v (NH3) 没有说明反应的方向,无法做为判据。
(4)使用催化剂能加快速率但不能改变转化率,A错误;缩小容器体积两者都能实现,B正确;提高反应温度能加快速率但转化率降低,C错误;移走NH3浓度降低,速率降低转化率增大,D错误
(5)根据氨水中存在的电离平衡可知,加入一定量的氯化铵晶体,增大了c(NH4+),平衡右移,溶液的pH减小, A错误;氨水的电离度减小,B正确; c(OH-)减小,C正确;c(NH4+)减大, D错误。
(6)将氨水与盐酸等浓度等体积混合,反应后生成氯化铵,此时溶液中存在NH4+的水解平衡,加入固体氯化铵,增大了铵根浓度,抑制了其水解,比值增大, A正确。通入少量氯化氢,氯离子增大程度大于铵根的增大程度,B错误。降低溶液温度,抑制其水解,铵根浓度增大, C正确。加入少量固体氢氧化钠,铵根浓度减小,D错误。
考点:本题考查弱电解质的电离平衡和盐类水解平衡的移动问题。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

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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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0
某温度和压强条件下,分别将0.3 mol SiCl4(g)、0.2 mol N2(g)、0.6 mol H2(g)充入2 L密闭容器内,进行上述反应,5 min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是5.60 g。
(1)H2的平均反应速率是     mol·L-1·min-1。 
(2)平衡时容器内N2的浓度是     mol·L-1。 
(3)SiCl4(g)的转化率是    。 
(4)若按n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl4(g)的转化率应    (填“增大”“减小”或“不变”)。 
(5)在不改变反应条件的情况下,为了提高SiCl4(g)的转化率,可通过改变投料配比的方式来实现。下列四种投料方式,其中可行的是    。 

选项
投料方式
A
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2
B
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 1∶2∶2
C
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 3∶2∶2
D
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 2∶1∶3
 
(6)达到平衡后升高温度,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是    (填字母序号)。 
A.c(HCl)减少
B.正反应速率减慢,逆反应速率加快
C.Si3N4的物质的量减小
D.重新平衡时c(H2)/c(HCl)增大

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的气体B三种气体,在一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下面左图所示。下面右图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中速率随时间变化的情况且t2—t5四个阶段都各改变一种条件,所用条件均不同。t3—t4阶段为使用催化剂。

(1)若t1=15s,则t0—t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C)=        mol/(L?s);
(2)若t2—t3阶段,C的体积分数变小,此阶段v正    v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)B的起始物质的量为                        mol;
(4)t1时刻,平衡常数K=         
(5)t5—t6阶段容器内A的物质的量共减小0.03mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为a KJ,写出该反应的热化学方程式                             
(6)若t2时刻后图像变化如下图,则改变条件为                       
  
a.恒温恒压下,按照2:1比例充入任意量的B和C
b.恒温恒压下,加入0.24mol A、0.06mol B和0.14mol C
c.恒温恒压下,加入0.12mol A、0.1mol B和0.22mol C
d.恒温恒压下,加入0.14mol B和0.30mol C

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

铁是最常见的金属之一,铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示:

化学反应
平衡
常数
温度
973K
1173K
①Fe(s)+CO2(g)  FeO(s)+CO(g)
K1
1.47
2.15
②Fe(s)+H2O(g)  FeO(s)+H2(g)
K2
2.38
1.67
③CO(g)+ H2O(g)  CO2(g)+ H2(g)
K3
?
?
完成下列填空:
(1)反应①是           (选填“吸热”,“放热”)反应。根据反应①与②可以推导出同温下K1、K2与K3之间的关系,则K3=                 (用K1、K2表示)。
(2)973K时,若反应③在一个容积为2L的反应容器内2min时达到平衡,有3mol电子发生转移,则在2min内v(CO2)=                          。若压缩容器的容积为原来的一半,平衡将              移动(选填“向左”,“向右”,“不”),CO2的浓度将                   (选填“增大”,“减小”,“不变”)。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有                                    
(3)在FeCl3稀溶液中滴加KSCN溶液后呈红色,反应的离子方程式是                ;若在其中加入少量KCl固体,溶液的颜色________(选填“变深”,“变浅”,“不变”)。
(4)若先往FeCl3溶液中加入足量NaF溶液,再滴加KSCN溶液,则不呈红色,若再加入足够量FeCl3溶液.又会呈现红色。请对上述实验现象作出解释                 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生下列反应:
2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)    ΔH= a kJ·mol-1
上述反应NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:

温度 T/K
303
313
323
NH3生成量/(10-6 mol)
4.8
5.9
6.0
(1)此合成反应的a      0 (填“>”、“<”或“=”)。
(2)用水稀释0.1 mol·L-1氨水(设稀释时溶液温度不变),则溶液中随着水量的增加而减小的是下列的     (填序号):
A.c(NH3·H2O)     B.    C.c(H+)·c(OH)    D.
(3)工业用氨制取硝酸的氧化反应为:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0,若起始的物质的量相同,则下列关系图正确的是________(填序号):

A                      B                C            D
(4)在1L容积固定的密闭容器中发生上述反应,部分物质的物质的量浓度如下表:
时间/浓度
c(NH3) (mol/L)
c(O2 ) (mol/L)
c(NO) (mol/L)
起始
0.8000
1.600
0.000
第4 min
0.3000
0.9750
0.5000
第6 min
0.3000
0.9750
0.5000
第8 min
0.7000
1.475
0.1000
 
反应在第6 min到8min时改变了条件,改变的条件可能是___________________;在该条件下,平衡向_______移动(填“左”或“右”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。
(1)用CO合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容积为1L。的密闭容器中分别充入1molCO和2molH2,实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的△H_______0(填“<”、“>”或“=”),判断的理由是______。

(2)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为:CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常温常压下已知下列反应的能量变化如下图所示:

由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______。
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,进行上述反应。测得CO2。和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2)="_______" ;该温度下的平衡常数数值K=______。能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2))增大的措施有_______(任写一条)。

(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为;CH3OH(g)  CO(g)+2H2(g)设在容积为2.0L的密闭容器中充入0. 60 molCH3OH(g),体系压强为P1,在一定条件下达到平衡时,体系压强为P2,且P2/P1 =2.2,则该条件下CH3OH  的平衡转化率为______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。则当n(O2)/n(CH3OH) =0.25时。CH3OH与O2发生的主要反应方程式为______ 。在制备H2:时最好控制n(O2))/n(CH3OH)=______。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

将E和F加入固定容积的密闭容器中,在一定条件下发生反应:
E(g)+F(s)2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:

压强/MPa
体积分数/%
温度/℃
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1000
e
f
83.0
(1)915℃、2.0MPa时E的转化率为            
(2)该反应的△S    0(填“>”、“<”或“=”,下同),b    f。
(3)平衡常数K(1000℃)   K(810℃) ,理由是                      
(4)对于上述反应,下列说法正确的是           (填序号)。
①混合气体的密度不再变化,反应达到平衡
②该反应的正反应为放热反应
③增大F的量,单位体积活化分子数增大,化学反应速率加快
④恒温恒容条件下通入惰性气体,平衡不移动
⑤恒温恒压条件下通入惰性气体,化学反应速率加快

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的转变成,化学方程式:2NO+2CO2CO2+N2
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度(mol·L-1)如表:

时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)
1.00×10-3
4.50×10-4
2.50×10-4
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4
c(CO)
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
 
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)若1molNO和1molCO的总能量比1molCO2和0.5molN2的总能量大,则上述反应的       0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。(保留两位小数)
(3)下列措施能提高转变成的反应速率的是     
A.选用更有效催化剂  B.升高反应体系温度C.降低反应体系温度  D.缩小容器体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。(浓度/ mol·L-1
实验编号
T/℃
NO初始浓度
CO初始浓度
催化剂比表面积/m2·g-1

280
1.20×10-3
5.80×10-3
82

 
 
 
124

350
 
 
124
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的Ⅰ、Ⅱ两个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号、起始浓度。

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