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試題詳情
化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的理論研究對化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)有重要的意義。
Ⅰ.氨是一種重要的化工產(chǎn)品，是氮肥工業(yè)、有機(jī)合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿等的原料。
（1）在一定溫度下，在固定體積的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)：N2+3H2?2NH3 該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是BCEBCE。
A．3v（H2）正=2v（NH3）逆
B．單位時(shí)間生成m mol N2的同時(shí)消耗3m mol H2
C．容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化
D．混合氣體的密度不再隨時(shí)間而變化
E．a(chǎn) mol N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6a mol N-H鍵斷裂
F．N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1：3：2
（2）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成氨的反應(yīng)．在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1mol N2和3mol H2，加入合適催化劑（體積可以忽略不計(jì)）后在一定溫度壓強(qiáng)下開始反應(yīng)，并用壓力計(jì)監(jiān)測容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如表：
| 反應(yīng)時(shí)間/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| 壓強(qiáng)/MPa | 16.80 | 14.78 | 13.86 | 13.27 | 12.85 | 12.60 | 12.60 |
0.01mol/（L?min）
0.01mol/（L?min）
。該溫度下平衡常數(shù)K=
2.37（L/mol）2
2.37（L/mol）2
。Ⅱ.甲醇廣泛用于精細(xì)化工、塑料等領(lǐng)域，也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一，深加工后還可作為一種新型清潔燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，主要反應(yīng)如下：
①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-99 kJ?mol-1
②CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-58 kJ?mol-1
③CO2（g）+H2（g）?CO （g）+H2O（g）△H=+41 kJ?mol-1
（3）圖1中能表示反應(yīng)①的平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線是
a
a
。（填a或b）
（4）合成氣的組成
n
（
H
2
）
n
（
CO
+
C
O
2
）
p1＞p2＞p3
p1＞p2＞p3
；α（CO）隨溫度升高而減小，其原因是反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，使體系中CO的量增大，反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，又使體系中CO的量增大，所以α（CO）隨溫度升高而減小
反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，使體系中CO的量增大，反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，又使體系中CO的量增大，所以α（CO）隨溫度升高而減小
。Ⅲ.丙烯腈（分子式C3H3N）作為合成纖維、合成橡膠和合成樹脂的基礎(chǔ)物質(zhì)，是一種重要的化工原料。工業(yè)上以氨、丙烯（分子式C3H6）、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈（C3H3N）的熱化學(xué)方程式如下：C3H6（g）+NH3（g）+
3
2
（5）對于氣相反應(yīng)，用某組分（B）的平衡壓強(qiáng)（pB）代替物質(zhì)的濃度（cB ）也可以表示平衡常數(shù)（記作KP），則上述反應(yīng)的KP=
p
（
C
3
H
3
N
）
?
c
3
（
H
2
O
）
c
（
C
3
H
6
）
?
c
（
N
H
3
）
?
c
3
2
（
O
2
）
p
（
C
3
H
3
N
）
?
c
3
（
H
2
O
）
c
（
C
3
H
6
）
?
c
（
N
H
3
）
?
c
3
2
（
O
2
）
該反應(yīng)的△H＜0，△S＞0，則△H-T△S＜0，所以該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行
該反應(yīng)的△H＜0，△S＞0，則△H-T△S＜0，所以該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行
。（6）若其他條件不變，在恒容、溫度 時(shí)丙烯腈的物質(zhì)的量與時(shí)間的圖象如圖（a）所示。請補(bǔ)充完成溫度為T2[化學(xué)平衡常數(shù)K（T1）＞K（T2）]時(shí)丙烯腈的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的示意圖。
（7）圖（b）為在相同壓強(qiáng)下，經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測得的丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對應(yīng)溫度為460℃，則高于460℃時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率降低可能的原因：①有副反應(yīng)發(fā)生；②
反應(yīng)未達(dá)到平衡，但催化劑的活性降低
反應(yīng)未達(dá)到平衡，但催化劑的活性降低
； ③460℃反應(yīng)達(dá)到平衡，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)
460℃反應(yīng)達(dá)到平衡，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)
。【答案】BCE；0.01mol/（L?min）；2.37（L/mol）2；a；p1＞p2＞p3；反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，使體系中CO的量增大，反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，又使體系中CO的量增大，所以α（CO）隨溫度升高而減??；；該反應(yīng)的△H＜0，△S＞0，則△H-T△S＜0，所以該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；反應(yīng)未達(dá)到平衡，但催化劑的活性降低；460℃反應(yīng)達(dá)到平衡，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)
p
（
C
3
H
3
N
）
?
c
3
（
H
2
O
）
c
（
C
3
H
6
）
?
c
（
N
H
3
）
?
c
3
2
（
O
2
）
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：36引用：1難度：0.3
相似題
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1．氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時(shí)，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達(dá)到平衡時(shí)，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí)，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：59引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時(shí)A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3
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