化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡-文庫吧
2024-10-20 06:37 本頁面
【正文】 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) ， a錯 ；大氣固氮的平衡常數(shù)小 ， 轉(zhuǎn)化率低 ， 要求高 ， b對 ；在常溫下 ， 人工固氮很難進(jìn)行 ， 因此尋找在常溫下合成氨的高效催化劑是目前人工固氮的新方向 ， c對 ， d錯 。 bc 解析： 由蓋斯定律可知反應(yīng)： N2(g)＋ 3H2O(l) 2NH3(g)＋ 3/2O2(g) ΔH＝ (－ )＋ 3/2＝＋ kJ/mol； 答案：＋ kJ/mol (2)已知： N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－ kJmol－ 1 ； 2H2(g)＋ O2(g) 2H2O(l) ΔH＝－ kJmol－ 1 據(jù)報道 ， 在常溫 、 常壓 、 光照 、 催化劑的條件下 ， N2可以與水反應(yīng) ， 則反應(yīng)： N2(g)＋ 3H2O(l) 2NH3(g)＋ 3/2O2(g)的 ΔH＝ __________kJmol－ 1。 ① 下列敘述正確的是 ________(填字母 )。 A． 點(diǎn) a的正反應(yīng)速率比點(diǎn) b的大 B． 點(diǎn) c處反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) C． 若 t3時由 673 K升至 773 K， 則 n(H2)將增大 (3) 某研究小組在 673K 、 30 MPa下 ， 在體積為 VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)： N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g)， 其 n(H2)和 n(NH3)隨時間變化的關(guān)系如圖所示 。 ② 從開始到平衡時反應(yīng)的平均速率 (以 H2的濃度變化表示 )v(H2)＝ ________________。 ③ 若開始時 n(N2)＝ n(H2)， 則反應(yīng)的平衡常數(shù) K＝ —— (用代數(shù)式表示 )。 解析： (3)① a點(diǎn)對應(yīng)的 H2濃度大于 b點(diǎn) ， A對 ； c點(diǎn)后NH3的量繼續(xù)增大 ， H2的量繼續(xù)減小 ， 反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行 ， B錯 ；升溫 ， 平衡逆向移動 ， n(H2)增大 ， C對 。② v(H2)＝ 3/2v(NH3)＝ 3n2/(2Vt2)mol/(Ls)。 ③ 平衡時 n(NH3)＝ n2， n(H2)＝ n3－ ， n(N2)＝ n3－， 平衡常數(shù) K＝ V2/(n3－ )(n3－ )2。 n2 2 答案： (1)bc (2)＋ (3)① AC ② 3n2/(2Vt2)mol/(Ls) ③ V2/[(n3－ n2/2) (n3－ 3n2/2)3] n2 2 對于可逆反應(yīng)要注意外界條件對其反應(yīng)方向 、 反應(yīng)限度的影響 。 在計算反應(yīng)速率時注意是單位時間內(nèi)物質(zhì)的量濃度的變化 ， 而不是物質(zhì)的量的變化 。 變式 1(2020南京二模 )(1)在一定條件下 ， 將 1 mol N2與 3 mol H2混合于一個 10 L密閉容器中 ， 反應(yīng)在不同溫度下達(dá)到平衡時 NH3的濃度如圖所示 。 其中 ， 溫度為T1時平衡混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為 25%。 ① 當(dāng)溫度由 T1變化到 T2時 ， 平衡常數(shù) KA——— KB(填 “ ＞ ” 、 “ ＜ ” 或 “ ＝ ” )。 ② T1溫度達(dá)到平衡時 N2的轉(zhuǎn)化率為 ————。 ＞ 40% (2)根據(jù)最新 “ 人工固氮 ” 的研究報道 ， 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)生下列反應(yīng)： 2N2(g)＋6H2O(l) 4NH3(g)＋ 3O2(g)此反應(yīng)的 ΔS____0(填“ ＞ ” 、 “ ＜ ” 或 “ ＝ ” ) ， ΔH ＝_______________ 。 [已知： N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－ kJmol－ 1； 2H2(g)＋ O2(g) 2H2O(l) ΔH＝－ kJmol－ 1] ＋ 1530 kJmol－ 1 ＞ (3)科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的 SCY陶瓷 (可傳遞 H＋ )，實(shí)現(xiàn)了低溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨 ， 其實(shí)驗(yàn)原理如下圖所示 ， 則陰極的電極反應(yīng)式為； ———————————————————— 。 N2＋ 6H＋ ＋ 6e－ 2NH3 解析： 溫度升高 ， c(NH3)減小 ， 說明平衡向逆反應(yīng)方向移動 ， 平衡常數(shù)減小；設(shè) T1溫度達(dá)到平衡時 N2的轉(zhuǎn)化率為 x， 則生成的 NH3的物質(zhì)的量為 2x mol， 平衡時混合氣體的總物質(zhì)的量為： (4－ 2x)mol,2x/(4－2x) 100%＝ 25
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