题目
题型:不详难度:来源:
Ⅰ.请在下图所示的坐标中画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下反应体系中的能量变化示意图,并进行标注(包括△H)。
Ⅱ.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ /mol。
回答下列问题:
(1)氢气的燃烧热△H=_______________kJ/mol。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应,下列能表示达到平衡状态的是_______(填序号)。
a.混合气体的压强不再发生变化
b.混合气体的密度不再发生变化
c.反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
d.单位时间内断开a个H-H键的同时形成3 a个N-H键
e.三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
(3)在恒温恒容的密闭容器中,合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题:
① 表示N2的浓度变化的曲线是 (选填曲线代号“A”、“B”或“C”)。
② 前25 min 内,用H2的浓度变化表示的化学反应平均速率是 。
③在25 min 末反应刚好达到平衡,则该温度下反应的平衡常数K = (计算结果可用分数表示)。若升高温度,该反应的平衡常数值将_______(填“增大”、 “减小”或“不变”)。
(4)在第25 min 末,保持其它条件不变,若升高反应温度并设法保持该温度不变,在第35 min末再次达到平衡。平衡移动过程中H2浓度变化了1.5 mol·L-1,请你在图中画出第25 min ~ 40 min NH3浓度变化曲线。
(5)在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8 mol 。
①达平衡时,H2的转化率α1 = ____________。
②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α1 + α2 =1时,则起始时n (NH3)= ________mol。
答案
Ⅱ. (1)-286.0(1分)
(2) a c (每个1分,共2分,有错不得分。)
(3)① C (1分) ② 0.12 mol·L-1·min-1(2分)
③ 4/27 (或0.148、0.15) (2分,写单位也得分) 减小(1分)
(4)
(5)① 60%(2分) ② 2(1分)
解析
试题分析:Ⅰ.催化剂可以降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应热,据此可以作图或。
Ⅱ.(1)根据盖斯定律可知,(②-①)÷3即得到H2(g)+1/2O2(g)H2O(l),所以该反应的反应热是△H=(-93.0kJ /mol-765.0kJ /mol)÷3=-286.0 kJ /mol,所以氢气的燃烧热是△H=-286.0 kJ /mol。
(2)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,所以选项c可以说明。该反应是体积减小的可逆反应,所以当压强不再发生变化时,可以说明,a正确;密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,b不正确。D中反应速率的方向是相同的,不正确。速率之比是相应的化学计量数之比,因此e中的关系始终是成立,不正确,因此答案选ac。
(3)①根据图像可知,反应进行到25min时物质的浓度不再发生变化,此时ABC的浓度变化量分别是(mol/L)A减少3.0,B增加2.0,C减少1.0,所以表示N2的浓度变化的曲线是C,表示H2的浓度变化的曲线是A,表示氨气的浓度变化的曲线是B。
②前25 min 内,用H2的浓度变化表示的化学反应平均速率是3.0mol/L÷25min=0.12 mol·L-1·min-1。
③根据平衡常数的表达式可知,该反应的K=。由于正方应是放热反应,所以若升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应的平衡常数值将减小。
(4)升高温度,反应速率增大,但平衡向逆反应方向移动,所以根据氢气的浓度变化量可知,平衡时氨气的浓度应该是1.0mol/L,所以该图应该是(见答案)。
(5)① N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)
起始量(mol) 1 3 0
转化量(mol) x 3x 2x
平衡量(mol) 1-x 3-3x 2x
则1-x+3-3x+2x=2.8
解得x=0.6
所以氢气的转化率是60%。
②α1 + α2 =1,所以氨气的转化率是40%,则
N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)
起始量(mol) 0 0 y
转化量(mol) 0.2y 0.6y 0.4y
平衡量(mol) 0.2y 0.6y y-0.4y
则0.2y+0.6y+y-0.4y=2.8
解得y=2
点评:该题以化学反应速率和化学平衡为载体,重点考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。试题综合性强,贴近高考,易于激发学生的学习兴趣和学习求知欲。有利于培养学生的逻辑推理能力和应试能力,提高学生的规范答题能力和学习效率。
核心考点
试题【分人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。据报道,常温、常压、光照条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成的主要产物为NH3】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.加压 | B.移走氨气 | C.使用催化剂 | D.充入N2 |
(1)反应处于平衡状态的时间区间是_____________。
(2)若反应进行到2 min时,改变了温度,使曲线发生如右图所示的变化,则温度为______(选填“升高”或“降低”),逆反应是____________(选填“吸”或“放”)热反应。
(3)反应至5 min时,若也只改变了某一个条件,使曲线发生如图所示变化,该条件可能是下述中的_________________。
A.增加了C | B.增加了水蒸气 | C.降低了温度 | D.增加了压强 |
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线________(填:a或b)表示使用了催化剂;该反应属于________(填:吸热、放热)反应。
(2)下列说法正确的是________。
A.起始充入的CO为1 mol |
B.增加CO浓度,CO的转化率增大 |
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态 |
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1 mol CO和2 mol H2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小 |
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2)。
(5)已知CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9 kJ/mol
又知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,请写出32 g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式
______________________________________________________________________。
(6)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。写出用Co3+除去甲醇的离子方程式 。
下列说法不正确的是 ( )
A.平衡时容器乙的容积一定比反应前小 |
B.φ2>φ1 |
C.n2>n1 |
D.平衡时容器甲的压强一定比反应前大 |
A.容器内气体密度不随时间变化 |
B.v (X): v (Y)= l:2 |
C.容器内X、Y、Z的浓度不随时间变化 |
D.单位时间消耗0.1 molX同时生成0.2molZ |
最新试题
- 1如图所示,两块平行金属板M、N正对着放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线,它们的连线垂直M、N
- 2方程2x-3y=5,x+=6,3x-y+2z=0,2x+4y,5x-y>0中是二元一次方程的有 个。A.1B
- 32012年2月21日,国家税务总局在纳税服务司就纳税咨询热点问题时作出解答,明确个人在法定节假日的加班费不属于国家统一规
- 4This time I want to do ____________.A.something differentB.d
- 5In this world there is no shortcut to take. So people, no ma
- 6对于向量a、b、c和实数λ,下列命题中真命题是 [ ]A.若a·b=0,则a=0或b=0B.若λa=0,则λ=0
- 7下列对于废弃塑料制品的处理方法中,最为恰当的是[ ]A.将废弃物填埋于土壤中 B.将废弃物焚烧 C.将废弃物加工
- 8用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条
- 9下列各句中,有错别字的一句是A.天安门前最近发生的暴力恐怖事件,幕后的指使者就是盘踞在中亚、西亚地区的东伊运恐怖组织。B
- 10下列变化过程中只发生物理变化的是( )。A.石蜡燃烧B.加热食盐水有晶体析出C.动植物呼吸D.铝片放在空气中变暗
热门考点
- 1下列四幅折线图中,最能显示十年“文革”期间我国工农业生产总值变化趋势的是
- 2定义运算,函数图像的顶点是,则( )A.0B.-14C.-9D.-3
- 3相同状况下,在体积相同的三个烧瓶中分别盛有NH3、HCl和NO2气体,并分别倒立于水槽,充分溶解后烧瓶内三种溶液物质的量
- 4下列句子中,有语病的一项是A.她因不堪忍受雇主的歧视和侮辱,便投诉《人间指南》编辑部,要求编辑部帮她伸张正义,编辑部对此
- 5如图,在平面直角坐标系中,,,点Q从点A出发以1cm/s的速度向点B运动,点P从点O出发以2cm/s的速度在线段OC间往
- 6下图是家鸽的肺和气囊示意图,请据图回答下列问题。(1)填写图中各部分名称。 ,
- 7(1)在“探究影响电阻大小的因素”的实验教学中,李老师先让同学们猜想电阻的大小与什么因素有关,同学们猜想了导体的材料、长
- 8阅读下文,完成下列各题。 (本大题共3小题,每小题3分,共9分)李士谦传李士谦字子约,赵郡平棘人也。髫龀丧父,事母以孝闻
- 9_______ smoke here, dad. Smoking has been banned in public p
- 10如图所示,是模拟大自然“雨”的形成实验, 加热烧瓶里的水,一段时间后金属盘下部出现了“雨”。(1)汽化实验中烧瓶里的水经