氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品，是生產(chǎn)銨鹽、尿素等的原料。工業(yè)合成氨的反應(yīng)如下:N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)  △H=一92. 4 KJ·mol-1
（1）2NH3(g) N2(g) +3H2(g)在恒容密閉容器中達(dá)到平衡的標(biāo)志有
①單位時(shí)間內(nèi)生成3n mol H2:同時(shí)生成2n mol NH3②用NH3、N2、H2表示反應(yīng)速率比為2∶1∶3 ③混合氣體的密度不再改變 ④混合氣體壓強(qiáng)不再改變 ⑤混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

A．①③④ B．①②④⑤ C．①④⑤ D．②③④
（2）工業(yè)上常用CO2和NH3通過如下反應(yīng)合成尿素[CO(NH2)2]。

t℃時(shí)，向容積恒定為2L的密閉容器中加入0.10 molCO:和0. 40 molNH3 ,70 min開始達(dá)到平衡。反應(yīng)中CO2 ( g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下表所示:
時(shí)間／min
　0
30
70
80
100
n(CO2) ／mol
0.10
0.060
0.040
0.040
0.040
 
①20 min時(shí)，υ正(CO2 )_　　　　　80 min時(shí)。υ逆(H2O)(填“>”、“=”或“<”)。
②在100 min時(shí)，保持其它條件不變，再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3，重新建立平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率與原平衡相比將_    (填“增大”、“不變”或“減小”)。
③上述可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為_      (保留二位小數(shù))。
④根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖甲中繪制出在t℃下NH3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的圖像;保持其它條件不變;則(t+10)℃下正確的圖像可能是         (填圖甲中的“A”或“B”)。

⑤圖乙所示裝置(陰、陽(yáng)極均為惰性電極)可用于電解尿素〔CO(NH2)2〕的堿性溶液制取氫氣。該裝置中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為                ，若兩極共收集到氣體22. 4L(標(biāo)
況)，則消耗的尿素為            g(忽略氣體的溶解)。

21.（1）C; （2）①>;②增大；③76.53④B⑤CO(NH2)2 -6e- + 8OH- = CO32- + N2 +6H2O

解析試題分析： （1） ①單位時(shí)間內(nèi)生成3n mol H2:同時(shí)生成2n mol NH3,相當(dāng)于同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等，正確；②用NH3、N2、H2表示反應(yīng)速率比為  2∶1∶3 ，無(wú)論是平衡還是沒有平衡這個(gè)關(guān)系均成立，錯(cuò)誤；③混合氣體的密度不再改變，由于在整個(gè)恒容容器中，氣體質(zhì)量不變，所以密度一直不變，不能做為平衡判斷依據(jù)，錯(cuò)誤； ④氣體總物質(zhì)的量反應(yīng)前后發(fā)生改變，混合氣體壓強(qiáng)不再改變時(shí)可以做為判斷依據(jù)，正確； ⑤混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量等于總質(zhì)量除以總物質(zhì)的量，質(zhì)量不變但總物質(zhì)的量發(fā)生改變，當(dāng)不再改變時(shí)說明達(dá)到平衡，正確；（2）①由于沒有達(dá)到平衡，平衡正向正反應(yīng)方向時(shí)進(jìn)行，所以20 min時(shí)υ正(CO2 )應(yīng)該大于80 min時(shí)。②在100 min時(shí)，保持其它條件不變，再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3，相當(dāng)于開始加入了反應(yīng)物量是0. 150 mo1CO2和0. 60 molNH3，由于是恒容容器，相當(dāng)于增加了壓強(qiáng)平衡右移，重新建立平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率與原平衡相比將增大。③根據(jù)三態(tài)法可以計(jì)算為：

開始：0.1  0.4                0         0
轉(zhuǎn)化：0.06 0.12               0.06     0.06
平衡：0.04  0.28              0.06     0.06
上述可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=0.03*0.03/0.142*0.02=76.53。④由t℃到(t+10)℃升高了溫度平衡逆向移動(dòng)，氨氣的轉(zhuǎn)化率降低，故選正確的圖像可能是B。⑤在電解池中陽(yáng)極反應(yīng)應(yīng)該是失電子的，應(yīng)該生成氮?dú)�，故電極反應(yīng)為CO(NH2)2 -6e- + 8OH- = CO32- + N2 +6H2O，陰極有氫氣生成，根據(jù)電子守恒，當(dāng)陽(yáng)極生成1mol氮?dú)鈺r(shí)陰極應(yīng)該有3mol氫氣生成，當(dāng)共有1mol氣體生成時(shí)，可求出有氮?dú)?.25mol,生成尿素0.25mol,求得質(zhì)量15g。
考點(diǎn)：本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，題目難度不大，本題注意把握化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的角度，特別是正逆反應(yīng)速率的關(guān)系，為易錯(cuò)點(diǎn)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)　ΔH<0
某溫度和壓強(qiáng)條件下,分別將0.3 mol SiCl4(g)、0.2 mol N2(g)、0.6 mol H2(g)充入2 L密閉容器內(nèi),進(jìn)行上述反應(yīng),5 min達(dá)到平衡狀態(tài),所得Si3N4(s)的質(zhì)量是5.60 g。
(1)H2的平均反應(yīng)速率是　　　　 mol·L-1·min-1。 
(2)平衡時(shí)容器內(nèi)N2的濃度是　　　　 mol·L-1。 
(3)SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率是　　　　。 
(4)若按n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不斷擴(kuò)大加料,SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率應(yīng)　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。 
(5)在不改變反應(yīng)條件的情況下,為了提高SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率,可通過改變投料配比的方式來實(shí)現(xiàn)。下列四種投料方式,其中可行的是　　　　。 

選項(xiàng)
投料方式
A
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2
B
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 1∶2∶2
C
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 3∶2∶2
D
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 2∶1∶3
 
(6)達(dá)到平衡后升高溫度,其他條件不變,對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是　　　　(填字母序號(hào))。 
A.c(HCl)減少
B.正反應(yīng)速率減慢,逆反應(yīng)速率加快
C.Si3N4的物質(zhì)的量減小
D.重新平衡時(shí)c(H2)/c(HCl)增大

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

能源問題是人類社會(huì)面臨的重大課題，甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，研究甲醇具有重要意義。
（1）用CO合成甲醇的反應(yīng)為：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容積為1L。的密閉容器中分別充入1molCO和2molH2，實(shí)驗(yàn)測(cè)得甲醇的物質(zhì)的量和溫度、時(shí)間的關(guān)系曲線如圖所示。則該正反應(yīng)的△H_______0（填“＜”、“＞”或“=”），判斷的理由是______。

（2）利用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇，其反應(yīng)為：CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常溫常壓下已知下列反應(yīng)的能量變化如下圖所示：

由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式為_______。
②為探究用CO2生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在一恒溫恒容密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO2。和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。從反應(yīng)開始到平衡，v(H2)="_______" ；該溫度下的平衡常數(shù)數(shù)值K=______。能使平衡體系中n(CH3OH)/n(CO2))增大的措施有_______（任寫一條）。

（3）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種。
①甲醇蒸汽重整法。主要反應(yīng)為；CH3OH(g)  CO(g)+2H2(g)設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0. 60 molCH3OH(g)，體系壓強(qiáng)為P1，在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，體系壓強(qiáng)為P2，且P2/P1 =2.2，則該條件下CH3OH  的平衡轉(zhuǎn)化率為______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2－ZnO為催化劑時(shí)原料氣比例對(duì)反應(yīng)的選擇性（選擇性越大，表示生成的該物質(zhì)越多）影響關(guān)系如圖所示。則當(dāng)n(O2)／n(CH3OH) =0.25時(shí)。CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為______ 。在制備H2：時(shí)最好控制n(O2))/n(CH3OH)=______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

將E和F加入固定容積的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
E(g)+F(s)2G(g)。忽略固體體積，平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示：

壓強(qiáng)/MPa
體積分?jǐn)?shù)/%
溫度/℃
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1000
e
f
83.0
（1）915℃、2.0MPa時(shí)E的轉(zhuǎn)化率為            。
（2）該反應(yīng)的△S    0（填“>”、“<”或“=”，下同），b    f。
（3）平衡常數(shù)K(1000℃)   K(810℃) ，理由是                      。
（4）對(duì)于上述反應(yīng)，下列說法正確的是           （填序號(hào)）。
①混合氣體的密度不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡
②該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
③增大F的量，單位體積活化分子數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快
④恒溫恒容條件下通入惰性氣體，平衡不移動(dòng)
⑤恒溫恒壓條件下通入惰性氣體，化學(xué)反應(yīng)速率加快

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工業(yè)上一般在密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇：CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)
（1）不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

①該反應(yīng)△H       0，△S       0(填“>”或“<”)，則該反             自發(fā)進(jìn)行（填“一定能”、“一定不能”、“不一定”）實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、l.3×l04kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是           。
（2）某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)后，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)="0.l" mol·L -1。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=            ：
②在其他條件不變的情況下，將容器體積壓縮到原來的1/2，與原平衡相比，下列有關(guān)說法正確的是               （填序號(hào)）。

A．氫氣的濃度減少
B．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快
C．甲醇的物質(zhì)的量增加
D．重新平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)增大
③若保持同一反應(yīng)溫度將起始物質(zhì)改為a mol CO、b mol H2、c mol CH30H，欲使平衡混合物中各組成與原平衡相同，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系為         ，且欲使開始時(shí)該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，c的取值范圍是          。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

反應(yīng)aA+bB  cC在體積為2L的容器中進(jìn)行反應(yīng)。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示：

請(qǐng)回答下列各題：
（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________
（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_______________
（3）由計(jì)算可知，第Ⅰ段20分鐘時(shí)，C的平均速率vI(C)=____________________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在一定條件下，在一容積可變的密閉容器中，將SO2和O2混合發(fā)生反應(yīng)：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)  ΔH＝－92.3KJ/mol，反應(yīng)過程中，SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量(mol)的變化如下表（0～4min時(shí)，容器氣體壓強(qiáng)為0.1MPa）：

時(shí)間min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
n(SO2)
2.00
1.92
1.84
1.76
1.76
1.64
1.52
1.40
1.40
1.40
n(O2)
1.00
0.96
0.92
0.88
0.88
0.82
0.76
0.70
0.70
0.70
n(SO3)
0
0.08
0.16
0.24
0.24
0.36
0.48
0.60
0.60
0.60
 
回答下列問題：
（1）___________________________時(shí)段，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。
（2）第5min時(shí)，從同時(shí)提高速率和轉(zhuǎn)化率兩個(gè)方面分析，改變的外界條件是_____________；平衡向____________方向移動(dòng)。（填“正”、“逆”或“不”）
（3）其他條件相同、催化劑不同時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖a。，F(xiàn)e2O3和NiO作催化劑均能使S02的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最高，不考慮價(jià)格因素，選擇Fe2O3的 主要優(yōu)點(diǎn)是_____________。

（4）科研小組在3800C Fe2O3作催化劑時(shí)，研究了不同投料比n(O2):n(SO2)對(duì)S02轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果如圖b。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡坐標(biāo)圖中畫出n(O2):n(SO2)=1:2時(shí)，SO2轉(zhuǎn)化率的預(yù)期變化曲線。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的會(huì)破壞臭氧層。科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的和轉(zhuǎn)變成和，化學(xué)方程式：2NO+2CO2CO2+N2
為了測(cè)定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度（mol·L-1）如表：

時(shí)間/s
0
1
2
3
4
5
c（NO）
1.00×10-3
4.50×10-4
2.50×10-4
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4
c（CO）
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
 
請(qǐng)回答下列問題（均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響）：
（1）若1molNO和1molCO的總能量比1molCO2和0.5molN2的總能量大，則上述反應(yīng)的       0（填寫“>”、“<”、“=”）。
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=_____________。（保留兩位小數(shù)）
（3）下列措施能提高和轉(zhuǎn)變成和的反應(yīng)速率的是     。
A.選用更有效催化劑  B.升高反應(yīng)體系溫度C．降低反應(yīng)體系溫度  D.縮小容器體積
（4）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時(shí)，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。（濃度/ mol·L-1）
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
T/℃
NO初始濃度
CO初始濃度
催化劑比表面積/m2·g-1
Ⅰ
280
1.20×10-3
5.80×10-3
82
Ⅱ
 
 
 
124
Ⅲ
350
 
 
124
①請(qǐng)?jiān)谏媳砀裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。
②請(qǐng)?jiān)诮o出的坐標(biāo)圖中，畫出上表中的Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖，并標(biāo)明各條曲線的實(shí)驗(yàn)編號(hào)、起始濃度。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：M(g) + N(g)R(g) + 2L(?)，此反應(yīng)規(guī)律符合下圖圖像。

①T1      T2  ,正反應(yīng)的△H      0。（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）。
②P1        P2  , L為       。（填“固”或“液”或“氣”態(tài)）。
（2）合成氨的原理為：N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) H＝-92．4 kJ／mol，該反應(yīng)的能量變化如圖所示。

①在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E2的變化是       (填“增大”、“減小”或“不變”)。②若在一密閉容器中加入1molN2和3molH2，在一定條件下充分反應(yīng)，放出的熱量    92.4kJ.（填“＞”、“＜”或“＝”）。
③將1 mol N2和3 mol H2充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下達(dá)到平衡，此時(shí)欲提高該容器中H2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是         (填字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料氣 B．向容器中再充入一定量H2
C．改變反應(yīng)的催化劑 D．液化生成物分離出氨
④若在密閉容器中充入2molN2和6molH2反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為40%。若以NH3作為起始反應(yīng)物，反應(yīng)條件與上述反應(yīng)相同時(shí)，要使其反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與前者相同，則NH3的起始物質(zhì)的量和它的轉(zhuǎn)化率分別為             mol、             。

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