高中化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡檢測(cè)題和答案

　　在化學(xué)的學(xué)習(xí)中，化學(xué)的反應(yīng)速率和平衡都是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，下面學(xué)習(xí)啦的小編將為大家?guī)?lái)化學(xué)的反應(yīng)速率和平衡的檢測(cè)題的介紹，希望能夠幫助到大家。

　　高中化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡檢測(cè)題

　　一、選擇題(每小題3分，共45分)

　　1.(2011•天津高考)向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，在一定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)??SO3(g)+NO(g)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如下所示。由圖可得出的正確結(jié)論是(　　)

　　A.反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)

　　B.反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn)

　　C.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量

　　D.Δt1=Δt2時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段

　　解析：這是一個(gè)反應(yīng)前后體積不變的可逆反應(yīng)，由于容器恒容，因此壓強(qiáng)不影響反應(yīng)速率，所以在本題中只考慮溫度和濃度的影響。由圖可以看出隨著反應(yīng)的進(jìn)行正反應(yīng)速率逐漸增大，因?yàn)橹灰_(kāi)始反應(yīng)，反應(yīng)物濃度就要降低，反應(yīng)速率應(yīng)該降低，但此時(shí)正反應(yīng)卻是升高的，這說(shuō)明此時(shí)溫度影響是主要的，由于容器是絕熱的，因此只能是放熱反應(yīng)，從而導(dǎo)致容器內(nèi)溫度升高反應(yīng)速率加快，所以選項(xiàng)C不正確;但當(dāng)?shù)竭_(dá)c點(diǎn)后正反應(yīng)反而降低，這么說(shuō)此時(shí)反應(yīng)物濃度的影響是主要的，因此反應(yīng)物濃度越來(lái)越小了。但反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，所以選項(xiàng)A、B均不正確;正反應(yīng)速率越快，消耗的二氧化硫就越多，因此選項(xiàng)D是正確的。

　　答案：D

　　2.將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的密閉容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)2A(g)+B(g)??2C(g)ΔH<0.4 s后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)測(cè)得C的濃度為0.6mol/L，下列說(shuō)法中正確的是(　　)

　　A.反應(yīng)過(guò)程中，當(dāng)A、B、C的物質(zhì)的量濃度之比為2∶1∶2時(shí)，反應(yīng)即達(dá)到平衡狀態(tài)

　　B.4 s內(nèi)用物質(zhì)B表示的反應(yīng)速率為0.075 mol/(L•s)

　　C.達(dá)平衡后若增大壓強(qiáng)，A的轉(zhuǎn)化率降低

　　D.達(dá)平衡后若升高溫度，C的濃度將增大

　　解析：v(C)=0.15 mol/(L•s)，vCvB=21，B正確。A項(xiàng)，達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)A、B、C的物質(zhì)的量不再變化，此時(shí)，A、B、C的物質(zhì)的量濃度之比不是化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比。C項(xiàng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率增大。D項(xiàng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，C的濃度將變小。

　　答案：B

　　3.在相同條件下，做H2O2分解對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其中(1)加入MnO2催化，(2)不加MnO2催化。下圖是反應(yīng)放出O2的體積隨時(shí)間的變化關(guān)系示意圖，其中正確的是(　　)

　　A.　　 B.　　 C.　 D.

　　解析：使用催化劑縮短平衡所需時(shí)間，但不影響平衡的移動(dòng)。

　　答案：A

　　4.在25℃時(shí)，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：

　　物質(zhì) X Y Z

　　初始濃度/mol/L 0.1 0.2 0

　　平衡濃度/mol/L 0.05 0.05 0.1

　　下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)

　　A.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為50%

　　B.反應(yīng)可表示為X+3Y===2Z，其平衡常數(shù)為1 600

　　C.增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大

　　D.改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)

　　解析：題中有一明顯的錯(cuò)誤，就是C選項(xiàng)中平衡常數(shù)增大，增大壓強(qiáng)不可能使K增大。其他選項(xiàng)均為平衡中的基礎(chǔ)計(jì)算和基礎(chǔ)知識(shí)，關(guān)鍵是根據(jù)表中數(shù)據(jù)(0.1-0.05)∶(0.2-0.05)∶(0.1-0)=1∶3∶2可推出X+3Y??2Z.

　　答案：C

　　5.已知4NH3+5O2??4NO+6H2O(g)，若化學(xué)反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[單位：mol/(L•s)]表示，則正確關(guān)系是(　　)

　　A.45v(NH3)=v(O2)　　　　　 B.56v(O2)=v(H2O)

　　C.23v(NH3)=v(H2O) D.45v(O2)=v(NO)

　　解析：v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6。

　　答案：D

　　6.升高溫度時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率加快，主要原因是(　　)

　　A.分子運(yùn)動(dòng)速率加快，使該反應(yīng)物分子的碰撞機(jī)會(huì)增多

　　B.反應(yīng)物分子的能量增加，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多

　　C.該化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程是吸熱的

　　D.該化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程是放熱的

　　解析：升高溫度，相當(dāng)于向反應(yīng)體系中補(bǔ)充能量，反應(yīng)物分子能量增加，使部分非活化分子變成活化分子，提高了活化分子百分?jǐn)?shù)，有效碰撞次數(shù)增多，加快了反應(yīng)速率，這是主要原因，故A錯(cuò)誤，B正確;溫度升高，反應(yīng)速率加快，與反應(yīng)的熱效應(yīng)無(wú)關(guān)，C、D錯(cuò)誤。

　　答案：B

　　7.某溫度下，反應(yīng)2N2O5??4NO2+O2開(kāi)始進(jìn)行時(shí)，c(N2O5)=0.040 8 mol/L。經(jīng)1 min后，c(N2O5)=0.030 mol/L。則該反應(yīng)的反應(yīng)速率為(　　)

　　A.v(N2O5)=1.8×10-4 mol/(L•s)

　　B.v(N2O5)=1.08×10-2 mol/(L•s)

　　C.v(NO2)=1.8×104 mol/(L•s)

　　D.v(O2)=1.8×104 mol/(L•s)

　　解析：v(N2O5)=ΔcΔt=0.040 8 mol/L-0.030 mol/L1 min=1.08×10-2 mol/(L•min)=1.8×10-4 mol/(L•s)，由速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可求用其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率。

　　答案：A

　　8.在恒溫時(shí)，一固定容積的容器內(nèi)充入1 mol NO2(g)，發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g)??N2O4(g)，達(dá)平衡時(shí)，再向容器內(nèi)通入1mol NO2(g)，重新達(dá)到平衡后，與第一次平衡時(shí)相比，容器內(nèi)的壓強(qiáng)(　　)

　　A.不變　　　　　　　　 B.增大不到原來(lái)2倍

　　C.增大到原來(lái)2倍 D.無(wú)法判斷

　　解析：化學(xué)平衡的移動(dòng)遵循勒夏特列原理?？梢约僭O(shè)是兩個(gè)相同的反應(yīng)，如果把它壓入一個(gè)容器中，則平衡向體積減小的方向移動(dòng)，達(dá)到新平衡后壓強(qiáng)小于原來(lái)的2倍。

　　答案：B

　　9.常溫常壓下，在帶有相同質(zhì)量的活塞且容積相等的甲、乙兩容器里，分別充有二氧化氮和空氣(如下圖)，現(xiàn)分別進(jìn)行兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)：(N2O4??2NO2　ΔH>0)

　　(a)將兩容器置于沸水中加熱;

　　(b)在活塞上都加2 kg的砝碼。

　　在以上兩種情況下，甲和乙兩容器的體積大小的比較，正確的是(　　)

　　A.(a)甲>乙，(b)甲>乙

　　B.(a)甲>乙，(b)甲=乙

　　C.(a)甲<乙，(b)甲>乙

　　D.(a)甲>乙，(b)甲<乙

　　解析：N2O4??2NO2　ΔH>0正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，置于沸水中加熱時(shí)，平衡右移，使氣體的物質(zhì)的量增多，所以(a)甲>乙;N2O4??2NO2　ΔH>0也是氣體體積增大的反應(yīng)，加壓時(shí)平衡左移，使氣體的物質(zhì)的量減少，所以(b)甲<乙(因?yàn)橐覛怏w體積的變化較小可忽略)。

　　答案：D

　　10.在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：X2(g)+Y2(g)??2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度有可能是(　　)

　　A.Z為0.3 mol/L B.Y2為0.4 mol/L

　　C.X2為0.2 mol/L D.Z為0.4 mol/L

　　解析：本題考查可逆反應(yīng)的特點(diǎn)與根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行物質(zhì)換算的能力?？赡娣磻?yīng)不可能進(jìn)行徹底，所以平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量不可能為零，B、C項(xiàng)數(shù)據(jù)表明，它們?cè)黾拥奈镔|(zhì)的量由Z完全反應(yīng)才能生成，故錯(cuò)誤;D項(xiàng)數(shù)據(jù)表明，它增加的物質(zhì)的量應(yīng)由X完全反應(yīng)才能生成，故錯(cuò)誤。

　　答案：A

　　11.下列變化不能用勒夏特列原理解釋的是(　　)

　　A.工業(yè)生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中使用過(guò)量的氧氣，以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率

　　B.H2、I2(g)混合氣體加壓后顏色變深

　　C.紅棕色的NO2加壓后顏色先變深再變淺

　　D.實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水的方法收集氯氣

　　解析：H2、I2(g)、HI混合氣體加壓后平衡不移動(dòng)，顏色變深是因?yàn)榈鈫钨|(zhì)的濃度隨壓強(qiáng)增大而加深;其他選項(xiàng)都涉及平衡的移動(dòng)，故都能用勒夏特列原理解釋。

　　答案：B

　　12.在一密閉容器中有如下反應(yīng)：aX(g)+bY(g)??nW(g)，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)此反應(yīng)在不同條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了如下曲線圖：

　　其中，w(W)表示W(wǎng)在反應(yīng)混合物中的體積分?jǐn)?shù)，t表示反應(yīng)時(shí)間。當(dāng)其他條件不變時(shí)，下列分析正確的是(　　)

　　A.圖Ⅰ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且p2>p1，a+b

　　B.圖Ⅱ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且p1>p2，n

　　C.圖Ⅱ可能是在同溫同壓下催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且1使用的催化劑效果好

　　D.圖Ⅲ可能是不同溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且T1>T2，ΔH<0

　　解析：若圖Ⅱ?yàn)閴簭?qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，則反應(yīng)應(yīng)為等體積反應(yīng);圖Ⅲ若為溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且T1>T2，升高溫度平衡左移，n(W)應(yīng)減小。

　　答案：AC

　　13.在密閉容器中，一定條件下進(jìn)行如下反應(yīng)NO(g)+CO(g) ??12N2(g)+CO2(g)　ΔH=-373.2 kJ/mol，達(dá)到平衡后，為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的正確措施是(　　)

　　A.加催化劑同時(shí)升高溫度　　 B.加催化劑同時(shí)增大壓強(qiáng)

　　C.升高溫度同時(shí)充入N2 D.降低溫度同時(shí)增大壓強(qiáng)

　　解析：本題考查的是外界條件的改變對(duì)反應(yīng)速率以及平衡移動(dòng)的影響。降低溫度會(huì)減慢反應(yīng)速率;上述反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)或降低溫度均可使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，提高NO的轉(zhuǎn)化率，所以選B。

　　答案：B

　　14.某溫度下，C和H2O(g)在密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：

　?、貱(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g)

　　②CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)

　　當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得c(H2)=1.9mol/L，c(CO)=0.1 mol/L，則CO2的濃度為(　　)

　　A.0.1 mol/L B.0.9 mol/L

　　C.1.8 mol/L D.1.8 mol/L

　　解析：設(shè)反應(yīng)①中生成的H2濃度為x，反應(yīng)②中生成的H2濃度為y，則

　　C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g)

　　x　　　 x　　　 x　　　x

　　CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)

　　y　　　　y　　　　y　　　 y

　　根據(jù)題意，有x+y=1.9 mol/LH2的平衡濃度x-y=0.1 mol/LCO的平衡濃度

　　解得y=0.9 mol/L。則CO2的濃度0.9 mol/L。

　　答案：B

　　15.已知一定溫度下，2X(g)+Y(g)??mZ(g)　ΔH=-a kJ/mol(a>0)，現(xiàn)有甲、乙兩容積相等且固定不變的密閉容器，在保持該溫度下，向密閉容器中通入2 mol X和1 mol Y，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，放出熱量b kJ，向密閉容器乙中通入1 mol X和0.5 mol Y，達(dá)到平衡時(shí)，放出熱量c kJ，且b>2c，則a、b、m的值或關(guān)系正確的是(　　)

　　A.m=4 B.a=b

　　C.a

　　解析：

　　由于b>2c，則表明加壓向正方向移動(dòng)，即正方向?yàn)闅怏w體積縮小的反應(yīng)，則m<3，m為正整數(shù)。則D中m≤2正確。

　　答案：D

　　第Ⅱ卷(非選擇題，共55分)

　　二、非選擇題

　　16.(6分)如下圖所示，在容器A中裝有20℃的水50 mL，容器B中裝有1 mol/L的鹽酸50 mL，試管C、D相連通，且其中裝有紅棕色NO2和無(wú)色N2O4的混合氣體，并處于下列平衡：2NO2??N2O4　ΔH=-57 kJ/mol，

　　當(dāng)向A中加入50 gNH4NO3晶體使之溶解;向B中加入2 g苛性鈉時(shí)：

　　(1)C中的氣體顏色__________;D中的氣體顏色__________(填“變淺”或“變深”)。

　　(2)若25℃時(shí)，起始時(shí)僅有NO2氣體，2NO2??N2O4達(dá)到平衡時(shí)，c(NO2)=0.012 5 mol/L，c(N2O4)=0.032 1 mol/L，則NO2的起始濃度為_(kāi)_________，NO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_________。

　　解析：在A中加入NH4NO3晶體時(shí)，溫度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，C中氣體顏色變淺;在B中加入苛性鈉時(shí)，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，D中氣體顏色變深。

　　答案：(1)變淺　變深

　　(2)0.076 7 mol/L　83.7%

　　17.(12分)(2011•全國(guó)高考)反應(yīng)aA(g)+bB(g)????催化劑　cC(g)(ΔH<0)在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示：

　?、瘛　　　　、颉　　　　、?/p>

　　回答問(wèn)題：

　　(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式中，a：b：c為_(kāi)_________;

　　(2)A的平均反應(yīng)速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)從大到小排列次序?yàn)開(kāi)_________;

　　(3)B的平衡轉(zhuǎn)化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是______，其值是______;

　　(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動(dòng)的方向是__________ ____，采取的措施是________________________;

　　(5)比較第Ⅱ階段反應(yīng)溫度(T2)和第Ⅲ階段反應(yīng)溫度(T3)的高低：T2______T3(填“>”、“=”、“<”)，判斷的理由是________ __________________________

　　(6)達(dá)到第三次平衡后，將容器的體積擴(kuò)大一倍，假定10 min后達(dá)到新的平衡，請(qǐng)?jiān)谙聢D中用曲線表示Ⅳ階段體系中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(曲線上必須標(biāo)出A、B、C)。

　　解析：(1)任意的選Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ進(jìn)行計(jì)算求比例可得1∶3∶2;

　　(2)vⅠ(A)=Δc(A)/Δt=2-1mol/L20 min=

　　0.05 mol•(L•min)-1;

　　vⅡ(A)=Δc(A)/Δt=1-0.62mol/L15 min≈

　　0.0253 mol•(L•min)-1

　　vⅢ(A)=Δc(A)/Δt=0.62-0.50mol/L10 min=

　　0.012 mol•(L•min)-1所以易知反應(yīng)速率的大小;

　　(3)由圖上數(shù)據(jù)可知，αⅢ(B)最小，經(jīng)計(jì)算得αⅢ(B)=1.86-1.501.86× 100%≈19.35%;

　　(4)由圖易知平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因?yàn)榉磻?yīng)物的濃度在降低，生成物的濃度在增加，采取的措施是將生成物移走，降低了生成物的濃度;

　　(5)T2>T3，題干已給出正反應(yīng)是放熱的氣體反應(yīng)且為恒容容器，不可能縮小容積來(lái)增大壓強(qiáng)，又由于生成物的濃度在增大，所以使平衡向正方向移動(dòng)的措施只能是降低溫度;

　　(6)容積加倍平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，具體作圖見(jiàn)答案

　　答案：(1)1∶3∶2

　　(2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)

　　(3)αⅢ(B)　19.35%

　　(4)向正反應(yīng)方向移動(dòng)　從反應(yīng)體系中移出產(chǎn)物C

　　(5)>　此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

　　(6)

　　(注：只要曲線能表示出平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

　　及各物質(zhì)濃度的相對(duì)變化比例即可)

　　18.(12分)現(xiàn)有反應(yīng)mA(g)+nB(g)??pC(g)，達(dá)到平衡后，當(dāng)升高溫度時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率變大;當(dāng)減小壓強(qiáng)時(shí)，混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也減小，則

　　(1)該反應(yīng)的逆反應(yīng)是__________熱反應(yīng)，且m+n__________p (填“>”、“<”或“=”)。

　　(2)減壓時(shí)，A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，正反應(yīng)速率__________。

　　(3)若加入B(體積不變)，則A的轉(zhuǎn)化率__________，B的轉(zhuǎn)化率__________。

　　(4)若升高溫度，則平衡時(shí)，B、C的濃度之比cBcC將________。

　　(5)若加入催化劑，平衡時(shí)氣體混合物的總物質(zhì)的量________。

　　(6)若B是有色物質(zhì)，A、C均為無(wú)色物質(zhì)，則加入C(體積不變)時(shí)混合物的顏色__________，而維持容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，充入氖氣時(shí)，混合物的顏色__________(填“變淺”、“變深”、或“不變”)。

　　解析：升高溫度，B的轉(zhuǎn)化率變大，說(shuō)明此反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);減小壓強(qiáng)，混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小，說(shuō)明減小壓強(qiáng)時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則m+n>p;催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響;若B為有色物質(zhì)，體積不變時(shí)加入C，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，生成更多的B而使混合物的顏色加深。如維持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入氖氣可使容器體積增大，雖然平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，B的物質(zhì)的量增加，但B的濃度比原平衡時(shí)小，因而混合物的顏色變淺。

　　答案：(1)放　>　(2)增大　減小　(3)增大　減小　(4)減小　(5)不變　(6)變深　變淺

　　19.(6分)兩種氣態(tài)單質(zhì)X和Y能直接化合生成Z(可逆反應(yīng))，如將X和Y按一定比例混合并壓入密閉容器中，在不同溫度下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，反應(yīng)混合物中X的含量變化如下圖所示，回答下列問(wèn)題：

　　(1)上述X與Y化合生成Z的反應(yīng)是__________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”);

　　(2)溫度低于T℃時(shí)，反應(yīng)混合物中X的含量__________，原因是______________________________;溫度高于T℃時(shí)，反應(yīng)混合物中X的含量__________，原因是_____________________________。

　　解析：T℃時(shí)的狀態(tài)恰好為平衡狀態(tài)。

　　答案：(1)放熱　(2)較高且逐漸減少　溫度低，反應(yīng)慢，生成物少　逐漸升高　升溫，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

　　20.(10分)科學(xué)家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實(shí)驗(yàn)報(bào)道：在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物為NH3。進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表(光照、N2壓力1.0×105 Pa、反應(yīng)時(shí)間3 h)：

　　T/K 303 313 323 353

　　NH3生成量/10-6 mol 4.8 5.9 6.0 2.0

　　相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

　　N2(g)+3H2O(l)===2NH3(g)+32O2(g)

　　ΔH=+765.2 kJ/mol

　　回答下列問(wèn)題：

　　(1)與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應(yīng)速率慢。請(qǐng)?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議：__________。

　　(2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)。設(shè)在容積為2.0 L的密閉容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中的總的物質(zhì)的量之比)為47。計(jì)算(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)：

　?、僭摋l件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率;

　?、谠摋l件下反應(yīng)2NH3(g)??N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)。

　　解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理在合成氨中的應(yīng)用及化學(xué)平衡的簡(jiǎn)單計(jì)算。(1)根據(jù)催化劑能降低反應(yīng)的活化能這一原理即可畫(huà)出相應(yīng)能量變化曲線。

　　(2)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可分析出具體措施。

　　(3)①設(shè)反應(yīng)過(guò)程中消耗x mol N2(g)。

　　N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)

　　起始物質(zhì)的量/mol　 0.60　　1.60　　　 0

　　平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol　0.60-x　1.60-3x　　2x

　　平衡時(shí)反應(yīng)體系總物質(zhì)的量=[(0.60-x)+(1.60-3x)+2x]mol=(2.20-2x) mol。

　　NH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=2x÷(2.20-2x)=47。

　　x=0.40

　　N2的平衡轉(zhuǎn)化率=0.40 mol0.60 mol×100%=66.7%。

　?、谠O(shè)反應(yīng)2NH3(g)??N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)為K。

　　平衡時(shí)：c(NH3)=2×0.40 mol÷2.0 L=0.40 mol/L

　　c(N2)=(0.60-0.40) mol÷2.0 L=0.10 mol/L

　　c(H2)=(1.60-3×0.40) mol÷2.0 L=0.20 mol/L

　　K=cN2•[cH2]3[cNH3]2

　　=[(0.10 mol/L)×(0.20 mol/L)3]÷(0.40 mol/L)2

　　=5.0×10-3 mol2•L-2

　　答案：(1)升高溫度或增大N2的濃度

　　(2)①66.7%;②0.005

　　21.(9分)高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下：

　　FeO(s)+CO(g)??Fe(s)+CO2(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))

　　其平衡常數(shù)可表達(dá)為K=cCO2cCO。已知1 100℃時(shí)K=0.263。

　　(1)溫度升高，化學(xué)平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值________，平衡常數(shù)K=__________(填“增大”“減小”或“不變”)。

　　(2)1 100℃時(shí)，測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025 mol/L，c(CO)=0.1 mol/L，在這種情況下，該反應(yīng)__________(填“已經(jīng)”或“沒(méi)有”)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率是v正__________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆，其原因是________________________ __________________。

　　解析：第(1)問(wèn)，溫度升高，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)，高爐內(nèi)cCO2cCO比值增大，結(jié)合平衡常數(shù)表達(dá)式，自然可以得到K值增大;第(2)問(wèn)，溫度不變，平衡常數(shù)自然不變，此時(shí)cCO2cCO=0.0250.1=0.25<0.263，說(shuō)明未達(dá)到平衡，若要達(dá)到平衡，應(yīng)增加CO2的濃度，減小CO的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，v正>v逆。

　　答案：(1)增大　增大　(2)沒(méi)有　大于　cCO2cCO=0.25<0.263

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