时间/min | CH4(mol) | H2O(mol) | CO(mol) | H2(mol) |
0.40 | 1.00 | |||
5 | x1 | 0.80 | x2 | 0.60 |
7 | 0.20 | y1 | 0.20 | y2 |
10 | 0.21 | 0.81 | 0.19 | 0.64 |
高三化学填空题中等难度题
合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。
(1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式______热量用、或表示。
(2)向合成塔中按物质的量之比l:4充入、进行氨的合成,图2为时平衡混合物中氨气的体积分数与压强的关系图。
①图2中氨气的体积分数为时,的转化率为______。
②图3中,则温度为时对应的曲线是______填“a”或“b”。
(3)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为,一定温度下,在体积为2L的恒容容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如表:
时间 | ||||
0 | 0 | 0 | ||
5 | ||||
7 | ||||
10 |
①分析表中数据,判断5min时反应是否处于平衡状态?______填“是”或“否”,前5min反应的平均反应速率______。
②在相同实验条件下,若改为加入,若要求平衡后在反应混合气中质量分数不变,则还需加入的物质及其物质的量为______。
③反应在内,CO的物质的量减少的原因可能是______填字母。
减少的物质的量 降低温度 升高温度 充入
④下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是______。
单位时间内生成的同时生成
b.容器内压强不再变化
混合气体密度不再变化
混合气体的平均相对分子质量不再变化
的质量分数不再变化
⑤已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值如表:
气化反应式 | lgK | ||
700K | 900K | 1200K | |
则反应在900K时,该反应平衡常数的对数值______。
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(12分)合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。
⑴向合成塔中按物质的量之比l:4充入N2、H2进行氨的合成,图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图。
①图A中氨气的体积分数为15%时,H2的转化率为。
②图B中T=500℃,则温度为450℃时对应的曲线是(填“a”或“b”)。
⑵合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H>0,一定温度下,在体积为2 L的恒容容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如下表:
①分析表中数据,判断5 min时反应是否处于平衡状态? ________(填“是”或“否”),
前5 min反应的平均反应速率v(CH4)=________。
②该温度下,上述反应的平衡常数K=。
③反应在7~10 min内,CO的物质的量减少的原因可能是 (填字母)。
a.减少CH4的物质的量 b.降低温度 c.升高温度 d.充入H2
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(14分)合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。
(1)向合成塔中按物质的量之比l:4充入N2、H2进行氨的合成,图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图。
①图A中氨气的体积分数为15%时,H2的转化率为________。
②图B中T=450℃,则温度为500℃时对应的曲线是________(填“a”或“b”)。
(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H>0,一定温度下,在体积为2 L的恒容容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如下表:
①分析表中数据,判断5 min时反应是否处于平衡状态? ________(填“是”或“否”),前5 min反应的平均反应速率v(CH4)=________。
②该温度下,上述反应的平衡常数K=________。
③反应在7~10 min内,CO的物质的量减少的原因可能是________(填字母)。
a.减少CH4的物质的量 b.降低温度 c.升高温度 d.充入H2
④若第7分钟时将容器压缩至1L,请在下列坐标系中画出从第7分钟到第11分钟建立新平衡时甲烷浓度随时间的变化曲线。
a
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时间/min | CH4(mol) | H2O(mol) | CO(mol) | H2(mol) |
0.40 | 1.00 | |||
5 | x1 | 0.80 | x2 | 0.60 |
7 | 0.20 | y1 | 0.20 | y2 |
10 | 0.21 | 0.81 | 0.19 | 0.64 |
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(1)合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如右图所示。
①合成氨条件选定的主要原因是(选填字母序号);
A.温度、压强对化学反应速率及化学平衡影响
B.铁触媒在该温度时活性大
C.工业生产受动力、材料、设备等条件的限制
②改变反应条件,平衡会发生移动。压强增大,平衡常数K(填“增大”“减小”“不变”)
(2)氨气具有还原性,在铜的催化作用下,氨气和氟气反应生成A和B两种物质。A为铵盐,B在标准状况下为气态。在此反应中,若每反应1体积氨气,同时反应0.75体积氟气;若每反应8.96L氨气(标准状况),同时生成0.3molA。
①写出氨气和氟气反应的化学方程式;
②在标准状况下,每生成1 mol B,转移电子的数目为。
(3) 最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。它既有液氢燃料电池的优点,又克服了液氢不易保存的不足。其装置为用铂黑作为电极,加入强碱溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入氨气。其电池反应为4NH3+3O2═2N2+6H2O。写出负极电极反应式。
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实验组别 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | |||
1 | 650 | 1 | 2 | 0.8 | 1.2 | 5 |
2 | 900 | 0.5 | 1 | 0.2 | 0.8 | 3 |
3 | T | a | b | c | d | t |
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合成氨对农业生产及国防建设均具有重要意义。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H =" -92" kJ·mol-1
(1)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
(2)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”)。
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合成氨对农业生产及国防建设均具有重要意义。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H = -92 kJ·mol-1
(1)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_______
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
(2)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”)。
(3)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。
(4)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。
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