把大氣中的游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程稱為固氮。生物固氮和大氣固氮（閃電時N2轉(zhuǎn)化為NO）屬于自然固氮，這遠不能滿足人類的需要。工業(yè)固氮（合成氨）是目前人工固氮的主要方法。有關(guān)大氣固氮和工業(yè)固氮的平衡常數(shù)K值分別如下表一和表二。
表一：N2+ O2   2NO                    
溫度
27℃
2000℃
K值
3．84×10－31
0．1
 
表二：N2+ 3H22NH3      
溫度
25℃
350℃
400℃
450℃
K值
5×108
1．847
0．507
0．152
（1）根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)分析，下列說法正確的是_________。
A、N2+ O2   2NO是吸熱反應
B、人類大規(guī)模模擬大氣固氮是沒有意義的
C、在常溫下，增加工業(yè)固氮的容器的壓強，K值會發(fā)生改變
D、工業(yè)固氮是放熱反應
（2）向某密閉容器中加入4 mol NH3、1．2 mol H2和一定量的N2三種氣體，一定條件下發(fā)生反應，各物質(zhì)的濃度隨時間變化如甲圖所示[已知0～t1階段保持恒溫、恒容，且c(N2)未畫出]。乙圖為t2時刻后改變反應條件，反應速率隨時間的變化情況，已知在t2、t3、t4、t5時刻各改變一種不同的條件。

①若t1="15" s，則t0～t1階段的反應速率為v(H2)=　　　
②N2的起始物質(zhì)的量為　　　　　
③反應達到平衡狀態(tài)，下列說法中能表明已達到平衡狀態(tài)的是           
A、單位時間內(nèi)生成a molN2，同時生成3a mol H2   B、容器的總壓強不再變化
C、混合氣體的密度不再變化        D、三個H—H 鍵斷裂的同時有六個H—N鍵斷裂
④t4時刻改變的條件為　　      　　　，t5時刻改變的條件為　　　　     　
⑤已知t0～t1階段該反應放出或吸收的熱量為Q kJ(Q為正值)，試寫出該反應的熱化學方程式：____________________________________________________________________
（1）ABD（2分）
（2）①0．02mol/(L·s)  ②1．2mol （各1分）  ③BD（2分）   ④減小壓強   升高    溫度（各1分） ⑤2NH3(g) N2 (g)+ 3H2(g)  △H=+2．5QkJ/mol（2分）

試題分析：（1）A、從表一可以看出，隨著溫度的升高，K值增大，表明正向是吸熱的方向，正確；B、從表一數(shù)據(jù)還可以看出，即使是升高到2000℃ ，氮氣與氧氣生成一氧化氮的平衡常數(shù)也只達到0．1，但是對于人工合成氨來說，就是在25℃ ，其平衡常數(shù)也達到了5×108，表明人類大規(guī)模模擬大氣固氮是沒有意義的，這種說法正確；C、K值只隨溫度的改變而改變，不隨壓強的改變而改變，錯誤；D、從表二可以看出，溫度越高，平衡常數(shù)越小，表明正向是一個放熱的方向。正確。
（2）反應速率是指單位時間內(nèi)濃度的改變量：①
②從圖中可以計算出這容器的體積為：4L。
因為化學反應速率的比等化學計量數(shù)之比，因此：
那么N2的起始物質(zhì)的量為 
③A、單位時間內(nèi)生成a molN2，同時生成3a mol H2，這種關(guān)系不管平衡與否，一直存在，不能作為達到平衡的標志，錯誤；B、氨氣分解生成氮氣和氫氣，是一個體積增大的反應，當混合氣體的總壓強不再變化時，意味著反應的各物質(zhì)的量已不再隨時間的改變而改變，即達到平衡狀態(tài)，正確；C、與B和道理一樣，正確；D、三個H—H 鍵斷裂的同時有六個H—N鍵斷裂，這種關(guān)系是始終存在的，不管平衡與否。
④t4時刻正逆反應速率都減小，且逆反應速率減小的程度大，表明平衡正向移動，而正向是吸熱和體積增大的方向，因此只能是減小壓強；t5時刻正逆反應速率都增在，且正反應速率增大的程度大，表明平衡正向移動，而正向是吸熱和體積增大的方向，因此只能是升高溫度。
⑤2NH3(g) N2 (g)+ 3H2(g)  △H=+2．5QkJ/mol（2分）。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

一定條件下，向某密閉容器中加入一定量的N2和H2發(fā)生可逆反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，測得0到10 s內(nèi)，c(H2)減小了0.75 mol·L－1，下列說法正確的是(　　)
A．10 s到15 s內(nèi)c(NH3)增加量等于0.25 mol·L－1
B．10 s內(nèi)氨氣的平均反應速率為0.025 mol·L－1·s－1
C．達平衡后，分離出少量NH3，v正增大
D．該反應的逆反應的活化能不小于92.2 kJ·mol－1

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

將 4 mol A 氣體和 2 mol B 氣體在 2 L 的定容容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應  2A（氣）＋B（氣）2C（氣）；△H<0 ，經(jīng) 2 s（秒）后測得 C 的濃度為0.6 mol·L－1 ，現(xiàn)有下列幾種說法：
① 用物質(zhì) A 表示的反應的平均速率為 0.3 mol·L－1·s－1
② 達到平衡狀態(tài)時，升高溫度，則該化學平衡向左移動，同時化學平衡常數(shù)K也減��；
③ 2 s 時物質(zhì) A 的轉(zhuǎn)化率為70％ ④ 達到平衡狀態(tài)時，增加A物質(zhì)的量A和B轉(zhuǎn)化率都提高。⑤當各物質(zhì)濃度滿足c(A)="2c(B)=" c(C)時，該反應達到了平衡狀態(tài)；其中正確的是（ ） 
A．①③      B. ①②        C. ②③          D. ③④

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

甲醇被稱為2l世紀的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應I和II，用CH4和H2O為原料來制備甲醇：
CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2 (g)……I   CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……II。
（1）將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容積為100L反應室，在一定條件下發(fā)生反應I，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖。

①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min，則用H2表示的平均反應速率為____________________。
②圖中的P1_________P2（填“<”、“>”或“=”），100℃時平衡常數(shù)的值為__________ 。
（2）在壓強為0.1 MPa條件下， 將a mol CO與 3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下，自發(fā)反應Ⅱ，生成甲醇。
③該反應的△H ____ 0；若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是________。
A．升高溫度B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大D．再充入1mol CO和3mol H2
④為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設(shè)計三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中。
實驗編號
T(℃)
N(CO)/n(H2)
P（Mpa）
i
150
1/3
0.1
ii
 
 
5
iii
350
 
5
 
a．請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。
b．根據(jù)反應II的特點，在給出的坐標圖中，畫出在5MPa條件下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢曲線示意圖，并標明壓強。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

溫度為T時，向2．0L恒容密閉容器中充入1．0molPCl5，反應 經(jīng)一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表：
t/s
0
50
150
250
350
n（PCl3）/mol
0
0．16
0．19
0．20
0．20
 
下列說法正確的是（ ）
A．反應在前50s的平均速率為
B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時，，則反應的
C．相同溫度下，起始時向容器中充入、和，達到平衡前v（正）>v（逆）
D．相同溫度下，起始時向容器中充入、，達到平衡時，的轉(zhuǎn)化率小于80%

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

向某密閉容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應，各物質(zhì)的濃度隨時間變化如甲圖所示[t0～t1階段的c(B)變化未畫出]。乙圖為t2時刻后改變條件平衡體系中正、逆反應速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種反應條件且互不相同，t3～t4階段為使用催化劑。下列說法中正確的是

A．若t1＝15 s，用A的濃度變化表示t0～t1階段的平均反應速率為0.004 mol·L－1·s－1
B．該容器的容積為2 L，B的起始物質(zhì)的量為0.02 mol
C．t4～t5階段改變的條件一定為減小壓強
D．t5～t6階段，容器內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了0.06 mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ，該反應的熱化學方程式：3A(g)B(g)＋2C(g)　ΔH＝－50a kJ·mol－1

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

現(xiàn)有反應：mA(g)+ B(g)2C(g)，達到平衡后，當升高溫度時，A的轉(zhuǎn)化率變��；當減小壓強時，混合體系中C的質(zhì)量分數(shù)不變，則:
（1）該反應的△H     0（填“>”或“<”），且m    1(填“＞”“=”“＜”)。
（2）若加入B(假設(shè)容器的體積不變)，則A的轉(zhuǎn)化率  ，B的轉(zhuǎn)化率  。 (填“增大”“減小”或“不變”)
（3）若B是有色物質(zhì)，A、C均無色，則加入C(假設(shè)容器的體積不變)時混合物顏色          ，而維持容器內(nèi)壓強不變，充入氖氣時，混合物顏色          (填“變深”“變淺”或“不變”)。
（4）一定溫度下，向1L密閉容器中加入1mol C(g)使其分解，氣體A的物質(zhì)的量隨時間的變化如下圖所示。則0~2 min內(nèi)的平均反應速率υ(C)=                。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

一定溫度下，向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學反應，反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，對該反應的推斷合理的是（  ）

A．反應進行到6 s時，各物質(zhì)的反應速率相等
B．反應進行到1 s時，v (A)＝v (C)
C．反應進行到6 s時，B的平均反應速率為0.1 mol/(L·s)
D．該反應的化學方程式為3B＋4 C6A＋2D

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

碳酸二甲酯(DMC)是一種近年來受到廣泛關(guān)注的環(huán)保型綠色化工產(chǎn)品。在催化劑作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O，但甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會超過1%是制約該反應走向工業(yè)化的主要原因。某研究小組在其他條件不變的情況下，通過研究溫度、反應時間、催化劑用量分別對轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響來評價催化劑的催化效果。計算公式為：TON=轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量。
（1）已知25℃時，甲醇和DMC的標準燃燒熱分別為△H1和△H2，則上述反應在25℃時的焓變△H3=_____。
（2）根據(jù)反應溫度對TON的影響圖（下左圖）判斷該反應的焓變△H________0（填“>”、“=”或“<”），理由是________________________________。

（3）根據(jù)反應時間對TON的影響圖（上右圖），已知溶液總體積10mL，反應起始時甲醇0.25mol，催化劑0.6×10—5 mol，計算該溫度下，4～7 h內(nèi)DMC的平均反應速率：________；計算10 h時，甲醇的轉(zhuǎn)化率：________。
（4）根據(jù)該研究小組的實驗及催化劑用量對TON的影響圖（下圖），判斷下列說法正確的是___  __。

a. 由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用價廉易得的甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為資源，在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護方面都具有重要意義
b. 在反應體系中添加合適的脫水劑，將提高該反應的TON
c. 當催化劑用量低于1.2×10—5 mol時，隨著催化劑用量的增加，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率顯著提高
d. 當催化劑用量高于1.2×10—5 mol時，隨著催化劑用量的增加，DMC的產(chǎn)率反而急劇下降

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