温 度(℃) | 360 | 440 | 520 |
K值 | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
分析 (1)①工业合成氨是氮气和氢气在催化剂作用下高温高压反应生成氨气;
②为了增大平衡时H2的转化率,平衡正向进行分析选项;
(2)①依据图象变化分析,相同温度下,CH4(g)+H2O (g)═CO(g)+3H2(g),反应是气体体积增大的反应,压强越大,平衡逆向进行,甲烷平衡含量越高;
②压强一定,温度升高,甲烷平衡含量减小,平衡正向进行,据此判断;
(3)①依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度,结合平衡常数概念计算得到;
②化学平衡状态,反应的正逆反应速率相同,各成分含量保持不变分析选项.
解答 解:(1)①合成氨的化学方程式为N2+3H2$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH3,
故答案为:N2+3H2$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH3;
②反应是N2+3H2$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH3,反应是气体体积减小的放热反应,为了增大平衡时H2的转化率,平衡正向进行分析,
a.增大压强,平衡正向进行,氢气转化率增大,故a符合;
b.使用合适的催化剂,改变反应速率,不能改变平衡,氢气转化率不变,故b不符合;
c.升高温度平衡逆向进行,氢气转化率减小,故c不符合;
d.及时分离出产物中的NH3,平衡正向进行,氢气转化率增大,故d符合;
故答案为:ad;
(2)①依据图象变化分析,相同温度下,CH4(g)+H2O (g)═CO(g)+3H2(g),反应是气体体积增大的反应,压强越大,平衡逆向进行,甲烷平衡含量越高,所以P2>P1;故答案为:<;
②压强一定,温度升高,甲烷平衡含量减小,平衡正向进行,正反应为吸热反应;
故答案为:吸热;
(3)①依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度,℃时,向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08mol•L-1,
CO(g)+H2O(g)═CO2 (g)+H2(g)
起始量(mol/L) 0.2 0.2 0 0
变化量(mol/L) 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡量(mol/L) 0.08 0.08 0.12 0.12
平衡时CO的转化率=$\frac{0.12mol/L}{0.2mol/L}$×100%=60%
则该温度下反应的平衡常数K=$\frac{0.12×0.12}{0.08×0.08}$=2.25
故答案为:60%;2.25;
②化学平衡状态,反应的正逆反应速率相同,各成分含量保持不变分析选项,CO(g)+H2O(g)═CO2 (g)+H2(g),反应是气体体积不变反应;
a.反应过程中和平衡状态下压强相同,容器内压强不随时间改变,不能说明反应达到平衡状态,故a不符合;
b.混合气体质量守恒,反应前后气体体积不变,反应过程中和平衡状态下,混合气体的密度不随时间改变,不能说明反应达到平衡状态,故b不符合;
c.单位时间内生成amolCO2的同时消耗amolH2,说明二氧化碳或氢气的正逆反应速率相同,说明反应达到平衡状态,故c符合;
d.混合气中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=1:16:6:6,依据反应前后气体物质的量相同,可以利用物质的量代替浓度计算浓度商和平衡常数比较,Q=$\frac{6×6}{1×16}$=2.25=K,说明反应达到平衡状态,故d符合;
故答案为:cd.
点评 本题考查了化学平衡影响因素,平衡标志分析,平衡常数的计算应用,主要是图象分析判断,平衡移动原理的理解应用,掌握基础是关键,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 某学生用pH试纸测新制氯水的pH值,先变红后褪色,是因为Cl2有强氧化性 | |
B. | 容量瓶、分液漏斗、滴定管在使用前要检查是否漏水 | |
C. | 为测定熔融氢氧化钠的导电性,可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量 | |
D. | 将铜片放入浓硫酸中,无明显实验现象,说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | TNT的制备:+3HNO3$→_{100℃}^{浓硫酸}$+3H2O | |
B. | 溴乙烷的消去反应:C2H3Br+NaOH$→_{△}^{水}$C2H4↑+NaBr+H2O | |
C. | 乙醇氧化成乙醛:2C2H5OH+O2$→_{△}^{Cu或Ag}$2CH3CHO+2H2O | |
D. | 乙酸乙酯在碱性条件下水解:CH3COOC2H5+H2O$?_{△}^{碱性}$CH3C0OH+C2H5OH |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | Fe3O4与稀硝酸反应:Fe3O4+8H+═2Fe3++Fe2++4H2O | |
B. | 盐酸与醋酸钠溶液反应:H++CH3COO-═CH3COOH | |
C. | 向FeI2溶液中通少量氯气:2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl- | |
D. | 向NH4Al(SO4)3溶液中加入少量氢氧化钠溶液:NH4++OH-═NH3•H2O |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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