Question

【題目】（1）在密閉容器中，使2 mol N2和6 mol H2混合發生反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0

①當反應達到平衡時， N2和H2的轉化率之比為________。

②保持體積不變，升高平衡體系的溫度，混合氣體的平均相對分子質量__________ (填“變大”、“變小”或“不變”) 。

③若容器恒容、絕熱，加熱使容器內溫度迅速升至原來的2倍，達到新平衡后，容器內溫度________(填“大于”、“小于”或“等于”)原來的2倍。

（2）在一定條件下，可逆反應A＋BmC變化如圖所示。已知縱坐標表示在不同溫度和壓強下生成物C在混合物中的質量分數，p為反應在T2溫度時達到平衡后向容器加壓的變化情況。

①溫度T1________T2(填“大于”“等于”或“小于”)。

②正反應是________反應(填“吸熱”或“放熱”)。

③如果A、B、C均為氣體，則m________2(填“大于”“等于”或“小于”)。

④當溫度和容積不變時，如在平衡體系中加入一定量的某稀有氣體，則平衡________移動(填“向正反應方向”“向逆反應方向”或“不”)。

（3）工業上用凈化后的水煤氣在催化劑作用下制取氫氣：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)。一定條件下，將4 mol CO與2 mol H2O(g)充入2 L密閉容器中，體系中各物質的濃度隨時間的變化如圖所

①在0～4 min時段，反應速率v(H2O)為_________。

②該反應到4 min時，CO的轉化率為________。

③若6 min時改變的外部條件為升溫，則該反應的ΔH__________0（填“>”“=”或“<”）。

④判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是_______。

a．混合氣體的密度不變

b．混合氣體中c(CO)不變

c．v(H2O)正=v(H2)逆

d．斷裂2 mol H—O鍵的同時生成1 mol H—H鍵

Answer 1

【答案】1∶1變小小于大于放熱大于不0.2 mol·L－1·min－140%<bc

【解析】

（1）①依據起始量氮氣和氫氣物質的量之比等于反應之比分析判斷，在密閉容器中，使2molN2和6molH2混合發生下列反應：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），反應物起始量之比等于化學方程式中的反應之比，所以平衡濃度為1：3，N2和H2的轉化率比是為1：1；

②N2（g）+3H2（g）2NH3（g）（正反應為放熱反應），反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行，氣體質量不變，物氣體質的量增大，M=可知，混和氣體的平均相對分子質量減小；；

③恒容時升高溫度至原來的2倍，平衡向吸熱反應的方向移動，即向左移動，根據勒夏特列原理，達新平衡后，容器內溫度大于原來的溫度，但小于原來溫度的2倍；

（2）①由圖可知，溫度為T1 先到達平衡，溫度越高反應速率越快，到達平衡的時間越短，故T1>T2；

②溫度越高C%越小，故升高溫度平衡向逆反應移動，故正反應為放熱反應；

③由圖可知，T2溫度時達到平衡后向容器加壓，C%減小，故增大壓強平衡向逆反應移動，增大壓強平衡向氣體物質的量減小的方向移動，故m>2；

④當溫度和容積不變時，在平衡體系中加入一定量的某稀有氣體，體系壓強增大，但反應混合物的濃度不變，平衡不移動；

（3）圖象分析可知4min反應達到平衡狀態，物質濃度為c（CO）=1.2mol/L，c（H2）=0.8mol/L，c（H2O）=0.2mol/L，結合化學平衡三段式列式計算平衡濃度，

CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）

起始量（mol/L） 2 1 0 0

變化量（mol/L） 0.8 0.8 0.8 0.8

平衡量（mol/L） 1.2 0.2 0.8 0.8

①在0～4min時段，反應速率v（H2O）===0.2mol/（Lmin），

平衡常數K= ==2.7；

②該反應到4min時，CO的轉化率=×100%=40%；

③若6min時改變的外部條件為升溫，圖象可知氫氣濃度減小，一氧化碳和水的濃度增大，說明平衡逆向進行，逆向為吸熱反應，正反應為放熱反應，則該反應的△H＜0，此時平衡逆向進行，平衡常數減小；

④上述分析可知，反應CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）是氣體體積不變的放熱反應。a．反應前后氣體質量和體積不變，混合氣體的密度始終不變，不能說明反應達到平衡狀態，故a錯誤； b．混合氣體中c（CO）不變是平衡的標志，故b正確；c．v（H2O）正=v（H2）正=v（H2）逆，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故c正確；d．斷裂2molH-O鍵的同時生成1molH-H鍵，說明反應正向進行，不能這么說明正逆反應速率相同，故d錯誤；故答案為：bc。