某温度下向1L密闭容器中充入1mol N2和3 mol H2.使反应N2+3H22NH3达平衡.平衡混合气中N2.H2.NH3的浓度分别为M.N.G．如果温度不变.只改变初始物质的加入量.要求M.N.G保持不变.则N2.H2.NH3的加入量用x.y.z表示时应满足的条件是:①若x=0.y=0.则z= ,②若x= 0.75 mol.则y= .z= ,③x.y.z取值必须满足的一般条件是(用含题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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某温度下向1L密闭容器中充入1mol N₂和3 mol H₂，使反应N₂+3H₂
2NH₃达平衡，平衡混合气中N₂、H₂、NH₃的浓度分别为M、N、G(mol／L)．如果温度不变，只改变初始物质的加入量，要求M、N、G保持不变，则N₂、H₂、NH₃的加入量用x、y、z表示时应满足的条件是：
①若x=0，y=0，则z=        ；
②若x="0.75" mol，则y=        ，z=         ；
③x、y、z取值必须满足的一般条件是(用含x、y、z方程表示，其中一个含x、z，另一
个含y、z)                                 。
若将上述条件改为恒温、恒压，其它均不变，则
a．若x=0，y=0，则z=        ；
b．若x="0.75" mol，则y=        ，z=         ；
c．x、y、z取值必须满足的一般条件是                                 。

①2mol②y=2.25mol，z=0.5mol
③z=2-2x，z=2-2/3y；a、z>0；b、y=2.25mol，z≥0；c、y=3x，z≥0.

解析试题分析：①恒温恒容条件下，改变初始物质的加入量，达到平衡时各物质的浓度不变，意味着新平衡与原平衡是等效平衡。对于反应前后气体的物质的量变化的可逆反应而言，两次加入的物质的物质的量完全相同即可达到等效平衡，所以开始充入1mol N₂和3 mol H₂，相当于充入2mol NH₃，则x=0，y=0时，z=2mol；
②同理x=0.75mol，氢气的物质的量是氮气的3倍，则y=2.25mol，此时相当于充入1.5mol的NH₃，所以只需再充入0.5mol NH₃，即可达到与原平衡等效，即z=0.5mol
③根据①②的数据可得，x、y、z满足的条件是z=2-2x，z=2-2/3y；
若改为恒温恒压条件，则只需加入的物质的物质的量对应成比例即可达到等效平衡。a、若x=0，y=0，则z为任意不为0的数值；b、若x="0.75" mol，开始时氢气的物质的量是氮气的3倍，氨气无论是多少，转化为氮气、氢气时，二者的物质的量之比都是1:3，所以y=2.25mol，z≥0；c、由以上分析可知恒温恒压下，达到与原平衡等效时x、y、z取值必须满足的一般条件是y=3x，z≥0.
考点：考查不同条件下的等效平衡的应用

练习册系列答案

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：单选题

一定条件下反应A₂(g)＋B₂(g)2AB(g)达到平衡状态的标志是 ( ）
A．2υ(正、A₂)＝υ(逆、AB)
B．容器内的总压强不随时间而变化
C．单位时间内生成n mol AB的同时，生成n mol的B₂
D．A₂、B₂、AB的反应速率比为2：2：1的状态

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

(14分)我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化
步骤及生成物未列出）：

（1）“造合成气”发生的热化学方程式是CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)；△H＞0
在恒温恒容的条件下，欲提高CH₄的反应速率和转化率，下列措施可行的是。
A、增大压强 B、升高温度 C、充入He气 D、增大水蒸气浓度

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

（2）“转化一氧化碳”发生的方程式是H₂O(g) +CO(g)

H₂(g)+CO₂(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下：
提高氢碳比[ n（H₂O）/n（CO）]，K值   （填“增大”、“不变”或“减小”）；若该反应在400℃时进行，起始通入等物质的量的H₂O和CO，反应进行到某一时刻时CO和CO₂的浓度比为1∶3，此时v（正）   v（逆）（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）有关合成氨工业的说法中正确的是     。
A、该反应属于人工固氮
B、合成氨工业中使用催化剂能提高反应物的利用率
C、合成氨反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D、合成氨工业采用循环操作的主要原因是为了加快反应速率
（4）生产尿素过程中，理论上n(NH₃)∶n(CO₂)的最佳配比为  ，而实际生产过程中，往往使n(NH₃)∶n(CO₂)≥3，这是因为     。
（5）当甲烷合成氨气的转化率为60％时，以3.0×10⁸L甲烷为原料能够合成     L 氨气。（假设体积均在标准状况下测定）

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

（14分）氢是一种重要的非金属元素。氢的单质及其化合物在科学研究和工业生产中有着广泛而重要的作用。
（1）某硝酸厂处理尾气中NO的方法是：催化剂存在时用H₂将NO还原为N₂。
已知：

则H₂还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是：
                                                  。
（2）在一定条件下，用H₂将二氧化碳转化为甲烷的反应如下：
CO₂(g)+4H₂ (g) CH₄ (g)+2H₂O(g)
向一容积为2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO₂和H₂，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO₂ 0.2mol·L^一¹，H₂0.8mol·L^一¹，CH₄0.8mol·L^一¹，H₂O1.6mol·L^一¹。则CO₂的平衡转化率为   。上述反应的平衡常数表达式K=     。200℃时该反应的平衡常数K=64.8，则该反应的△H   0（填“>’’或“<”）。
（3）某研究小组以H₂与CaCl₂制备某种钙的化合物。已知反应只生成甲、乙两种化合物。对产物分析发现：化合物甲的组成中钙、氯元素的质量分数分别为52.29%、46.41%，化合物乙的水溶液显酸性。请回答下列问题：
①乙的化学式为            。
②甲与水反应可得H₂，其化学方程式是：
                                。
（4）H₂的获得途径很多，由哈工大研究小组设计的微生物电解有机废水法，既可以清除废水中的有机杂质，同时可以获得氢气。下图为一种处理含甲醇工业废水的微生物电解池，写出电解过程中，阳极发生的电极反应式：                 。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

(6分)将3 mol A和3 mol B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol／L，C的平均反应速率为0.1 mol／(L·min)。试求：
（1）B的平均反应速率为           。
（2）x的值为           。
（3）5 min后，A、B的物质的量之比为           。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

（16分）碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一种值得期待的新的生活方式，请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应化学方程式为：
____C+____K₂Cr₂O₇+               ====___CO₂↑+ ____K₂SO₄ + ____Cr₂（SO₄）₃+ ____H₂O
请完成并配平上述化学方程式。
其中氧化剂是________________，氧化产物是_________________
（2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H₂为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO（g）+ 2H₂（g） CH₃OH（g）△H₁＝－116 kJ·mol^－1
①已知： △H₂＝－283 kJ·mol^－1
     △H₃＝－242 kJ·mol^－1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO₂和水蒸气时的热化学方程为                     ；
②在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H₂和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。请回答：

ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是
ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO（g）+ 2H₂（g） CH₃OH（g）的平衡常数K=                    。
③在某温度下，将一定量的CO和H₂投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol?L^-1)变化如下表所示：

	0min	5min	10min
CO	0.1		0.05
H₂	0.2		0.2
CH₃OH	0	0.04	0.05

若5min～10min只改变了某一条件，所改变的条件是；且该条件所改变的量是。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO₂，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO₄的形式固定，从而降低SO₂的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO₄发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO₄(s)+CO(g) CaO(s) + SO₂(g) + CO₂(g)    ΔH₁=218.4kJ·mol^-1(反应Ⅰ)
CaSO₄(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO₂(g)    ΔH₂= -175.6kJ·mol^－1(反应Ⅱ)
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ能自发进行的条件是           。
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数K_p时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应Ⅱ的K_p=       (用表达式表示)。
（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v₁)大于反应Ⅱ的速率(v₂)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是            。

（4）通过监测反应体系中气体浓度的变化判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是            。
（5）图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO₂生成量的措施有        。
A．向该反应体系中投入石灰石
B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C．提高CO的初始体积百分数
D．提高反应体系的温度
（6）恒温恒容条件下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，且v₁＞v₂，请在图2中画出反应体系中c(SO₂)随时间t变化的总趋势图。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

(14分)工业上以乙苯为原料生产苯乙烯的反应如下（Ph代表苯基）：
Ph—CH₂CH₃(g)Ph—CH＝CH₂(g)+H₂(g) △H
某研究小组为探究温度等因素对该反应的产率影响，在容积可变的密闭容器中分别作了四组实验，实验结果如下图a、b所示。

(1)根据反应及上图(a)，判断△H     0(填“＜”“＝”或“＞”，下同)，△S    0；请选择经济、且适宜的反应温度：        。
(2)下列事实可以说明该反应已达平衡的是          。
A．混合气体的密度不再变化
B．氢气的体积分数保持不变
C．氢气、苯乙烯的生成速率之比保持不变
D．单位时间内消耗的n(乙苯)等于生成的n(H₂)
(3)从压强因素分析，为提高乙苯的转化率，应采用      的生产条件。实际工业生产中常采用通入水蒸气的方法。水蒸气的含量对反应的影响结果如上图(b)所示。
①在做这四组实验时，应该采用的其他实验条件是           。
A．反应温度相同         B．采用不同的催化剂
C．压强都控制在常压下    D．反应相同时间时测定实验数据
②图(b)表明：                           。

③一定温度下，在恒压密闭容器中，通入一定量n(H₂O)/n(乙苯)＝7：1的气体，发生上述反应，在t₁时刻达到平衡。保持其他条件不变，此时分离出一定量的水蒸气，在t₂时刻重新达到平衡，请在右图中画如反应再次达到平衡过程的图像。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如下图所示。
（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为                               ；
（2）反应开始至2min时Z的平均反应速率为                ；
（3）下列关于化学反应速率与化学反应限度的叙述不正确的是             (    )

A．反应限度是一种平衡状态，此时反应已经停止

B．达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等

C．达到平衡状态时，反应物和生成物浓度都不再改变

D．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品

E．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
（4）5min后曲线的含义；

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