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【化学】陕西省蓝田县焦岱中学2018-2019学年高二上学期第一次月考(解析版) 试卷
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陕西省蓝田县焦岱中学2018-2019学年高二上学期第一次
月考
说明:本卷分选择题和非选择题两部分,请将答案写在答卷纸上。
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意,每小题3分,共54分。)
1.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或很少污染,且有些可以再生。下列属最有希望的新能源的是( )
①天然气②煤③核能④水力发电⑤太阳能⑥燃料电池⑦风能⑧氢能
A. ①②③④ B. ③⑤⑥⑦⑧ C. ③④⑤⑥ D. 除①②外
【答案】D
【解析】
【详解】天然气、煤是不可再生能源;水力发电是利用水能转化为电能,水资源是可再生资源;太阳能、燃料电池、风能、氢能是清洁能源且可以再生,是新能源的范畴;核能属于新能源,对环境的污染较小,最有希望的新能源有③④⑤⑥⑦⑧,故选D。
2.一定条件下反应2AB(g) )= A2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是( )
A. 单位时间内生成n molA2,同时消耗2n molAB
B. 容器内,3种气体AB、A2、B2共存
C. AB的消耗速率等于A2的消耗速率
D. 容器中各组分的体积分数不随时间变化
【答案】
【解析】
A.化学反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡状态,都存在单位时间内生成3nmolA2,同时消耗6nmolAB,比例错误,且无法说明正逆反应速率相等, 选项A错误;
B、只要反应发生则容器内AB、A2、B2三种气体一直共存,无法说明是否达平衡状态,选项B错误;
C、AB的消耗速率等于A2的消耗速率,消耗速率之比不等于计量数之比,正逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,选项C错误;
D、容器中各组分的物质的量分数不随时间变化,说明已达平衡状态,选项D正确。答案选D。
3.已知:H2(g)+F2(g) )=2HF(g) △H=-270kJ∕mol,下列说法正确的是( )
A. 1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
B. 1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C. 在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D. 2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气放出270kJ热量
【答案】
【解析】
A、热化学方程式中化学计量数表示物质的量,不表示分子个数,故A错误;B、液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低,根据能量守恒,1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ,故B错误;C、反应为放热反应,在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量,故C正确;D、由热化学方程式可知2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量,故D错误;故选C。
4.对于反应A(g)+3B(g) =2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是( )
A. v(A)=0.01 mol/(L•s) B. v(B)=0.02 mol/(L•s)
C. v(B)=0.60mol/(L•min) D. v(C)=1.0mol/(L•min)
【答案】A
【解析】
【详解】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快。A.v(A)=0.01 mol/(L•s)=0.6 mol/(L•min),=0.6 mol/(L•min);B.v(B)=0.02 mol/(L•s)=1.2 mol/(L•min),=0.4 mol/(L•min);C. =0.2 mol/(L•min);D. =0.5 mol/(L•min);A表示的速率最快,故选A。
【点睛】本题考查化学反应速率快慢比较,利用比值法可以快速判断。当然,也可以转化为同一物质表示的速率进行比较,解题时要注意单位的统一,为本题的易错点。
5.甲烷是一种高效清洁的新能源,0.25 mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5KJ热量,则下列热化学方程式中正确的是
A. 2CH4(g) + 4O2(g))=2CO2(g) + 4H2O(l);ΔH =+890KJ•mol—1
B. CH4(g) + 2O2(g) )=CO2(g) +2H2O(l); ΔH = +890KJ•mol—1
C. CH4(g) + 2O2(g) )= CO2(g) +2H2O(l); ΔH= -890KJ•mol—1
D. 2CH4(g) + 4O2(g))= 2CO2(g) + 4H2O(l); ΔH=-890KJ•mol—1
【答案】
【解析】
试题分析:0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5KJ热量,则1mol甲烷完全燃烧放热是222.5kJ×4=890kJ,因此热化学方程式为CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l); ΔH=-890KJ•mol—1。A、反应热不正确,A错误;B、反应热不正确,B错误;C、热化学方程式正确,C正确;D、反应热不正确,D错误,答案选C。
考点:考查热化学方程式判断
6.已知反应A2(g)+2B2(g)) 2AB2(g)△H <0,下列说法正确的( )
A. 升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
B. 升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间
C. 达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D. 达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
【答案】
【解析】
升温,正逆反应速率均增加,A项错误;升温,反应速率增加,缩短到达平衡的时间,B项正确;升温,平衡逆向移动,C项错误;减小压强,平衡向增大体积的方向移动,即向逆向移动,D项错误。
7.在容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g) ) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是 ( )
A. Z为0.3mol/L B. Y2为0.4mol/L C. X2为0.2mol/L D. Z为0.4mol/L
【答案】A
【解析】
【详解】若向正反应完全转化,X2、Y2的浓度最小,Z的浓度最大,则:
X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),
开始(mol/L):0.1 0.3 0.2
转化(mol/L):0.1 0.1 0.2
转化后(mol/L):0 0.2 0.4
若向逆反应完全转化,X2、Y2的浓度最大,Z的浓度最小,则:
X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),
开始(mol/L):0.1 0.3 0.2
转化(mol/L):0.1 0.1 0.2
转化后(mol/L):0.2 0.4 0
由于为可逆反应,物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0<c(X2)<0.2,0.2<c(Y2)<0.4,0<c(Z)<0.4,故A正确、BCD错误,故选A。
【点睛】本题考查化学平衡的建立,关键是利用可逆反应的不完全性,运用极限假设法解答。本题的易错点为,由于为可逆反应,极限转化后不能取等于,如根据计算有0<c(X2)<0.2,不是0≤c(X2)≤0.2。
8.在密闭容器发生下列反应aA(g) cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是( )
A. A的转化率变大 B. 平衡向正反应方向移动
C. D的体积分数变大 D. a < c+d
【答案】
【解析】
试题分析:假定平衡不移动,将气体体积压缩到原来的一半,D的浓度为原来的2倍,实际再次达到新平衡时,D的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向逆反应移动,即a<c+d,压强增大,速率加快,新平衡的正、逆速率都大于原平衡;A.气体体积压缩到原来的一半,D的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向逆反应移动,故A错误;B.气体体积压缩到原来的一半,D的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向逆反应移动,反应物气体体积小于生成物,a<c+d,故B正确;C.气体体积压缩到原来的一半,D的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向逆反应移动,D体积分数减小,故C错误;D.平衡向逆反应移动,A的转化率降低,故D错误;故选B。
考点:考查化学平衡的影响因素。
9.下列图象能正确地表达可逆反应3A(g)+B(g) 2C(g)(ΔH<0)的是
【答案】
【解析】
试题分析:A.由图象可知,温度升高C%增大,说明升高温度平衡向正反应移动,图象与实际不相符,A项错误;B.由图象可知,温度升高,正反应速率增大比逆反应速率增大更多,平衡向正反应移动,图象与实际不相符,B项错误;C.由图象可知,压强越大,A%降低,平衡向正反应移动;升高温度,A%降低,平衡向正反应移动,图象与实际不相符,C项错误;D.由图象可知,压强越大,A转化率增大,平衡向正反应移动;升高温度A的转化率降低,平衡向逆反应移动,图象与实际相符,D项正确;答案选D。
【考点定位】考查化学图像的分析与判断。
【名师点睛】本题考查化学图像的分析与判断。对于可逆反应3A(g)+B(g)2C(g)△H<0,反应放热,升高温度,正、逆反应速率都增大,逆反应速率增大更多,平衡向逆反应方向移动,则C%降低,A%增大,A的转化率降低。反应物的化学计量数之和大于生成物的化学计量数之和,增大压强,平衡向正反应方向移动,则C%增大,A%降低,A的转化率增大。
10.某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B发生反应:
3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g),5min后达到平衡,测得生成1.6 mol C,则下列说法正确的是
A. 该反应的化学平衡常数表达式是K=
B. 此时,B的平衡转化率是40%
C. 增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
D. 若向平衡体系中加入少量C,则正、逆反应速率均增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.C为固体,可逆反应3A(g)+2B(g)⇌4C(s)+2D(g)的平衡常数K=,故A错误;B.达到平衡,测得生成1.6mol C,由方程式可知,发生反应的B的物质的量为1.6mol×=0.8mol,故B的转化率为×100%=40%,故B正确;C.该反应正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,即向右移动,化学平衡常数只受温度影响,增大压强,平衡常数不变,故C错误;D.C为固体,向平衡体系中加入少量C,物质的浓度不变,反应速率不变,故D错误;故选B。
11.已知:(1)Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s) ΔH=-348.3kJ/mol
(2)2Ag(s)+1/2O2(g)=Ag2O(s) ΔH=-31.0kJ/mol
则ZnO(s)+2Ag(s)=Zn(s)+Ag2O(s)的ΔH等于( )
A. -317.3kJ/mol B. -379.3kJ/mol C. +317.3 kJ/mol D. -332.8kJ/mol
【答案】
【解析】
应用盖斯定律消去O2(g),将(2)式-(1)式得,ZnO(s)+2Ag(s)=Zn(s)+Ag2O(s)ΔH=(-31.0kJ/mol)-(-348.3kJ/mol)=+317.3kJ/mol,答案选C。
点睛:由盖斯定律求焓变的步骤可概括为找目标→看来源→变方向→调系数→相叠加→得答案。
12.下列热化学方程式中,△H能正确表示物质的燃烧热的是 ( )
A. CO(g) +1/2O2(g) = CO2(g) △H=-283.0 kJ/mol
B. C(s) +1/2O2(g) = CO(g) △H=-110.5 kJ/mol
C. H2(g) +1/2O2(g)= H2O(g) △H=-241.8 kJ/mol
D. 2C8H18(l) +25O2(g)= 16CO2(g)+18H2O(l) △H=-11036 kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】A、CO的化学计量数为1,产物为稳定氧化物,△H代表燃烧热,故A正确;B、C的化学计量数为1,但产物不是稳定氧化物,△H不代表燃烧热,故B错误;C、H2的化学计量数为1,但产物不是稳定氧化物,△H不代表燃烧热,故C错误;D、C8H18的化学计量数不是1,产物是稳定氧化物,△H不代表燃烧热,故D错误;故选A。
【点睛】本题考察了燃烧热的概念和判断,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol,产物为稳定氧化物,如:碳形成气态二氧化碳、氢形成液态水。本题的易错点为B。
13.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的容器中,使其发生如下反应: 3X(g)+Y(g)= nZ(g)+2W(g)。5min末生成0.2molW,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/ L• min,则n的值为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】
【解析】
试题分析:以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·(L·min)-1,则5 min末生成Z的物质的量是0.01 mol·(L·min)-1×2L×5min=0.1mol。则根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知,n=1,答案选D。
考点:考查反应速率的有关计算和应用
点评:该题是基础性试题的考查,侧重对学生基础知识的巩固和检验,难度不大。该题的关键是明确反应速率和化学计量数的关系,然后结合题意灵活运用即可。
14.已知:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g) ΔH=-247kJ/mol,一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是( )
A. 低温高压 B. 加入催化剂 C. 体积不变充入氦气 D. 增加CO的浓度
【答案】A
【解析】
【详解】A.正反应放热,则降低温度可使平衡向正方向移动,增大压强平衡向正方向移动,CO的转化率增大,故A正确;B.加入催化剂平衡不移动,不能提高CO的转化率,故B错误;C.体积不变充入氦气,物质的浓度不变,平衡不移动,不能提高CO的转化率,故C错误;D.增加CO浓度,CO的转化率降低,故D错误;故选A。
15.下图是温度和压强对反应X + Y2Z影响的示意图。下列叙述正确的是 ( )
A. 该反应为放热反应 B. 增大压强,平衡正向移动
C. X、Y、Z均为气态 D. X和Y中只有一种为气态,Z为气态
【答案】
【解析】
试题分析:A.图象曲线变化可知,随着温度的升高,Z的体积分数增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,说明正反应吸热,故A错误;B.图象曲线变化可知,增大压强,Z的体积分数减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,故B错误;C.如X、Y、Z均为气态,反应前后气体的体积不变,增大压强,平衡应不移动,但由图象可知增大压强平衡向逆反应方向移动,故C错误;D.增大压强,Z的体积分数减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,则说明反应前的气体计量数之和小于生成物气体的化学计量数,则X和Y中只有一种是气态,Z为气态,故D正确;故选D。
考点:考查化学平衡移动的图象问题。
16.在一定温度下反应2NO2(g ) N2O4 ( g ) 已达到平衡,缩小此密闭容器的容积,则混合气体颜色的变化是
A. 变深 B. 变浅 C. 先变深再稍变浅 D. 先变浅再稍变深
【答案】
【解析】
缩小此密闭容器的容积,气体的浓度都增大,二氧化氮是红棕色,颜色先变深,由于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即平衡右移,颜色会稍变浅,故选C 。
17.某温度下,反应N2O4(g)2NO2(g) △H >0,在密闭容器中达到平衡。下列说法不正确的是( )
A. 加压时(体积变小),将使正反应速率增大
B. 保持体积不变,升高温度,再达平衡时颜色变深
C. 保持体积不变,加入少许N2O4,再达到平衡时,颜色变深
D. 保持体积不变,加入少许NO2,将使正反应速率减小
【答案】D
【解析】
【详解】A、增大压强反应物、生成物的浓度都增大,正逆反应速率都加快,故A正确;B、正反应吸热,升高温度平衡向正反应方向移动,气体的颜色加深,故B正确;C、保持体积不变,加入少许N2O4,平衡向正反应移动,NO2是红棕色气体,NO2浓度增大,达到平衡时颜色变深,故C正确;D、保持体积不变加入少许NO2,增大生成物浓度,逆反应速率瞬间增大,正反应速率瞬间不变,平衡向逆反应方向移动,N2O4浓度逐渐增大,正反应速率逐渐增大,故D错误;故选D。
18.下列过程是非自发的是( )
A. 铜在氯气中生锈 B. 氯化钠晶体溶于水
C. 常温,常压下CO2气体变成干冰 D. 天然气的燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A、铜在氯气中生锈,发生铜与氯气的反应生成氯化铜,Cu (s)+ Cl2(g)CuCl2(s) △H<0,反应放热,具有自发进行的倾向,故A不选;B、氯化钠易溶于水,溶解过程没有明显的热效应,△S>0,熵增加,具有自发进行的倾向,故B不选;C、常温,常压下CO2气体变成干冰,CO2(g)→CO2(s) △H<0,△S<0,根据△G=△H-T△S <0可以判断,在低温下为自发进行的过程,常温下不能自发进行,故C选;D、天然气燃烧生成二氧化碳和水, CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) △H<0,反应放热,具有自发进行的倾向,故D不选;故选C。
二、非选¬择题(共46分)
19.(1)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
①在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:___________________________________________。
②若适量的N2和O2完全反应,每生成23g NO2需要吸收16.95kJ热量__________________。
③已知拆开1mol H-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为:________________________________。
(2)氢气是一种清洁能源。用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示:
①甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是____________。
②第II步为可逆反应。在800℃时,若CO的起始浓度为2.0 mol/L,水蒸气的起始浓度为3.0 mol/L,达到化学平衡状态后,测得CO2的浓度为1.2 mol/L,则此反应的平衡常数为____,CO的平衡转化率为_____。
【答案】 (1). CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ•mol-1 (2). N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8kJ•mol-1 (3). N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92kJ•mol-1 (4). CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g) △H=-136.5 kJ/mol (5). 1 (6). 60%
【解析】
【详解】(1)①在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,32g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ×32=725.76kJ,1mol甲醇质量为32克,所以完全燃烧1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热725.8kJ,燃烧热热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76 kJ•mol-1,故答案为:CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76 kJ•mol-1;
②适量的N2和O2完全反应,每生成0.5NO2需要吸收16.95kJ热量,所以每生成1molNO2需要吸收67.8kJ热量,则热化学方程式为:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ•mol-1,故答案为:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ•mol-1;
③在反应N2+3H22NH3中,断裂3molH-H键,1mol N≡N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mol NH3,共形成6mol N-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ,故答案为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1;
(2)①根据第I步反应过程可以得出:CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g),△H=-103.3kJ/mol;根据第II步反应过程可以得出:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g),△H=-33.2kJ/mol;根据盖斯定律,上下两式相加可得:CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)△H=-136.5 kJ/mol,故答案为:CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)△H=-136.5 kJ/mol;
② CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)
初始浓度:2.0 3.0 0 0
变化浓度:1.2 1.2 1.2 1.2
平衡浓度:0.8 1.8 1.2 1.2
则平衡常数K==1,CO的平衡转化率为×100%=60%,故答案为:1;60%。
20.现有反应:mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为_________热反应,且m+n_________p(填“>”“=”“<”)。
(2)减压时,A的质量分数____________。(填“增大”“减小”或“不变”,下同)
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率____________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比 将_____________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量____________。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色____________,而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色____________。(填“变深”“变浅”或“不变”)。
【答案】 (1). 吸热 (2). > (3). 增大 (4). 增大 (5). 减小 (6). 不变 (7). 变深 (8). 变浅
【解析】
【详解】(1)升高温度时,B的转化率变大,则升高温度,平衡正向移动,该反应为吸热反应;减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则减小压强,平衡逆向移动,则m+n>p,故答案为:吸热;>;
(2)减压时,平衡逆向移动,则反应物A的质量分数增大,故答案为:增大;
(3)在反应容器中加入一定量的B,反应物B的浓度增大,平衡向正反应方向移动,则A的转化率增大,故答案为:增大;
(4)正反应吸热,则升高温度平衡向正反应方向移动,B的物质的量减小,C的物质的量增大,所以二者的比值减小,则平衡时B、C的浓度之比减小,故答案为:减小;
(5)催化剂对化学平衡移动没有影响,所以加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量不变,故答案为:不变;
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C平衡向逆反应方向移动,B的浓度增大,则颜色加深,而维持容器内压强不变,充入氖气时,体积增大,对于反应体系来说,相当于减小压强,则平衡向逆反应方向移动,但移动的量远小于体积增大的量,B的浓度减小,颜色变浅,故答案为:变深;变浅。
【点睛】本题考查外界条件对平衡移动的影响,根据题干得出反应的特征为解答该题的关键。本题的易错点为(6),要注意容器的体积增大,所有物质的浓度均减小,只是减小的幅度不同而已。
21.恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。
(1)若反应进行到某时刻t时,n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,a= ____________。
(2)反应达到平衡时,混合气体的体积为716.8L(标准状况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%。平衡时NH3的物质的量为____________。
(3)原混合气体与平衡时混合气体的总物质的量之比为 ____________。(写出最简整数比,下同)
(4)原混合气体中a∶b= ____________。
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比为 ____________。
【答案】 (1). 16 (2). 8mol (3). 5∶4 (4). 2∶3 (5). 1∶2
【解析】
【详解】(1)根据方程式计算:
N2 (g)+3H2(g)2NH3(g),
起始量(mol):a b 0
转化量(mol):3 9 6
t时刻(mol):a-3 b-9 6
a-3=13,则a=16,故答案为:16;
(2)反应达平衡时,混合气体为=32mol,其中NH3的物质的量为32mol×25%=8mol,故答案为:8mol;
(3)利用差量法计算:
N2 (g)+3H2(g)2NH3(g),物质的量减少△n
1mol 3mol 2mol 2mol
转化: 4mol 12mol 8mol 8mol
故原混合气体为32mol+8mol=40mol,则原混合气体与平衡混合气体的物质的量之比n(始)∶n(平)=40mol∶32mol=5∶4,故答案为:5∶4;
(4)由(1)知a=16mol,则b=40mol-16mol=24mol,所以a∶b=16mol∶24mol=2∶3,故答案为:2∶3;
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比α(N2)∶α(H2)=∶=1∶2,故答案为:1∶2。
月考
说明:本卷分选择题和非选择题两部分,请将答案写在答卷纸上。
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意,每小题3分,共54分。)
1.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或很少污染,且有些可以再生。下列属最有希望的新能源的是( )
①天然气②煤③核能④水力发电⑤太阳能⑥燃料电池⑦风能⑧氢能
A. ①②③④ B. ③⑤⑥⑦⑧ C. ③④⑤⑥ D. 除①②外
【答案】D
【解析】
【详解】天然气、煤是不可再生能源;水力发电是利用水能转化为电能,水资源是可再生资源;太阳能、燃料电池、风能、氢能是清洁能源且可以再生,是新能源的范畴;核能属于新能源,对环境的污染较小,最有希望的新能源有③④⑤⑥⑦⑧,故选D。
2.一定条件下反应2AB(g) )= A2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是( )
A. 单位时间内生成n molA2,同时消耗2n molAB
B. 容器内,3种气体AB、A2、B2共存
C. AB的消耗速率等于A2的消耗速率
D. 容器中各组分的体积分数不随时间变化
【答案】
【解析】
A.化学反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡状态,都存在单位时间内生成3nmolA2,同时消耗6nmolAB,比例错误,且无法说明正逆反应速率相等, 选项A错误;
B、只要反应发生则容器内AB、A2、B2三种气体一直共存,无法说明是否达平衡状态,选项B错误;
C、AB的消耗速率等于A2的消耗速率,消耗速率之比不等于计量数之比,正逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,选项C错误;
D、容器中各组分的物质的量分数不随时间变化,说明已达平衡状态,选项D正确。答案选D。
3.已知:H2(g)+F2(g) )=2HF(g) △H=-270kJ∕mol,下列说法正确的是( )
A. 1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
B. 1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C. 在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D. 2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气放出270kJ热量
【答案】
【解析】
A、热化学方程式中化学计量数表示物质的量,不表示分子个数,故A错误;B、液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低,根据能量守恒,1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ,故B错误;C、反应为放热反应,在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量,故C正确;D、由热化学方程式可知2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量,故D错误;故选C。
4.对于反应A(g)+3B(g) =2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是( )
A. v(A)=0.01 mol/(L•s) B. v(B)=0.02 mol/(L•s)
C. v(B)=0.60mol/(L•min) D. v(C)=1.0mol/(L•min)
【答案】A
【解析】
【详解】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快。A.v(A)=0.01 mol/(L•s)=0.6 mol/(L•min),=0.6 mol/(L•min);B.v(B)=0.02 mol/(L•s)=1.2 mol/(L•min),=0.4 mol/(L•min);C. =0.2 mol/(L•min);D. =0.5 mol/(L•min);A表示的速率最快,故选A。
【点睛】本题考查化学反应速率快慢比较,利用比值法可以快速判断。当然,也可以转化为同一物质表示的速率进行比较,解题时要注意单位的统一,为本题的易错点。
5.甲烷是一种高效清洁的新能源,0.25 mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5KJ热量,则下列热化学方程式中正确的是
A. 2CH4(g) + 4O2(g))=2CO2(g) + 4H2O(l);ΔH =+890KJ•mol—1
B. CH4(g) + 2O2(g) )=CO2(g) +2H2O(l); ΔH = +890KJ•mol—1
C. CH4(g) + 2O2(g) )= CO2(g) +2H2O(l); ΔH= -890KJ•mol—1
D. 2CH4(g) + 4O2(g))= 2CO2(g) + 4H2O(l); ΔH=-890KJ•mol—1
【答案】
【解析】
试题分析:0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5KJ热量,则1mol甲烷完全燃烧放热是222.5kJ×4=890kJ,因此热化学方程式为CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l); ΔH=-890KJ•mol—1。A、反应热不正确,A错误;B、反应热不正确,B错误;C、热化学方程式正确,C正确;D、反应热不正确,D错误,答案选C。
考点:考查热化学方程式判断
6.已知反应A2(g)+2B2(g)) 2AB2(g)△H <0,下列说法正确的( )
A. 升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
B. 升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间
C. 达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D. 达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
【答案】
【解析】
升温,正逆反应速率均增加,A项错误;升温,反应速率增加,缩短到达平衡的时间,B项正确;升温,平衡逆向移动,C项错误;减小压强,平衡向增大体积的方向移动,即向逆向移动,D项错误。
7.在容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g) ) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是 ( )
A. Z为0.3mol/L B. Y2为0.4mol/L C. X2为0.2mol/L D. Z为0.4mol/L
【答案】A
【解析】
【详解】若向正反应完全转化,X2、Y2的浓度最小,Z的浓度最大,则:
X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),
开始(mol/L):0.1 0.3 0.2
转化(mol/L):0.1 0.1 0.2
转化后(mol/L):0 0.2 0.4
若向逆反应完全转化,X2、Y2的浓度最大,Z的浓度最小,则:
X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),
开始(mol/L):0.1 0.3 0.2
转化(mol/L):0.1 0.1 0.2
转化后(mol/L):0.2 0.4 0
由于为可逆反应,物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0<c(X2)<0.2,0.2<c(Y2)<0.4,0<c(Z)<0.4,故A正确、BCD错误,故选A。
【点睛】本题考查化学平衡的建立,关键是利用可逆反应的不完全性,运用极限假设法解答。本题的易错点为,由于为可逆反应,极限转化后不能取等于,如根据计算有0<c(X2)<0.2,不是0≤c(X2)≤0.2。
8.在密闭容器发生下列反应aA(g) cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是( )
A. A的转化率变大 B. 平衡向正反应方向移动
C. D的体积分数变大 D. a < c+d
【答案】
【解析】
试题分析:假定平衡不移动,将气体体积压缩到原来的一半,D的浓度为原来的2倍,实际再次达到新平衡时,D的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向逆反应移动,即a<c+d,压强增大,速率加快,新平衡的正、逆速率都大于原平衡;A.气体体积压缩到原来的一半,D的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向逆反应移动,故A错误;B.气体体积压缩到原来的一半,D的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向逆反应移动,反应物气体体积小于生成物,a<c+d,故B正确;C.气体体积压缩到原来的一半,D的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向逆反应移动,D体积分数减小,故C错误;D.平衡向逆反应移动,A的转化率降低,故D错误;故选B。
考点:考查化学平衡的影响因素。
9.下列图象能正确地表达可逆反应3A(g)+B(g) 2C(g)(ΔH<0)的是
【答案】
【解析】
试题分析:A.由图象可知,温度升高C%增大,说明升高温度平衡向正反应移动,图象与实际不相符,A项错误;B.由图象可知,温度升高,正反应速率增大比逆反应速率增大更多,平衡向正反应移动,图象与实际不相符,B项错误;C.由图象可知,压强越大,A%降低,平衡向正反应移动;升高温度,A%降低,平衡向正反应移动,图象与实际不相符,C项错误;D.由图象可知,压强越大,A转化率增大,平衡向正反应移动;升高温度A的转化率降低,平衡向逆反应移动,图象与实际相符,D项正确;答案选D。
【考点定位】考查化学图像的分析与判断。
【名师点睛】本题考查化学图像的分析与判断。对于可逆反应3A(g)+B(g)2C(g)△H<0,反应放热,升高温度,正、逆反应速率都增大,逆反应速率增大更多,平衡向逆反应方向移动,则C%降低,A%增大,A的转化率降低。反应物的化学计量数之和大于生成物的化学计量数之和,增大压强,平衡向正反应方向移动,则C%增大,A%降低,A的转化率增大。
10.某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B发生反应:
3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g),5min后达到平衡,测得生成1.6 mol C,则下列说法正确的是
A. 该反应的化学平衡常数表达式是K=
B. 此时,B的平衡转化率是40%
C. 增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
D. 若向平衡体系中加入少量C,则正、逆反应速率均增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.C为固体,可逆反应3A(g)+2B(g)⇌4C(s)+2D(g)的平衡常数K=,故A错误;B.达到平衡,测得生成1.6mol C,由方程式可知,发生反应的B的物质的量为1.6mol×=0.8mol,故B的转化率为×100%=40%,故B正确;C.该反应正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,即向右移动,化学平衡常数只受温度影响,增大压强,平衡常数不变,故C错误;D.C为固体,向平衡体系中加入少量C,物质的浓度不变,反应速率不变,故D错误;故选B。
11.已知:(1)Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s) ΔH=-348.3kJ/mol
(2)2Ag(s)+1/2O2(g)=Ag2O(s) ΔH=-31.0kJ/mol
则ZnO(s)+2Ag(s)=Zn(s)+Ag2O(s)的ΔH等于( )
A. -317.3kJ/mol B. -379.3kJ/mol C. +317.3 kJ/mol D. -332.8kJ/mol
【答案】
【解析】
应用盖斯定律消去O2(g),将(2)式-(1)式得,ZnO(s)+2Ag(s)=Zn(s)+Ag2O(s)ΔH=(-31.0kJ/mol)-(-348.3kJ/mol)=+317.3kJ/mol,答案选C。
点睛:由盖斯定律求焓变的步骤可概括为找目标→看来源→变方向→调系数→相叠加→得答案。
12.下列热化学方程式中,△H能正确表示物质的燃烧热的是 ( )
A. CO(g) +1/2O2(g) = CO2(g) △H=-283.0 kJ/mol
B. C(s) +1/2O2(g) = CO(g) △H=-110.5 kJ/mol
C. H2(g) +1/2O2(g)= H2O(g) △H=-241.8 kJ/mol
D. 2C8H18(l) +25O2(g)= 16CO2(g)+18H2O(l) △H=-11036 kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】A、CO的化学计量数为1,产物为稳定氧化物,△H代表燃烧热,故A正确;B、C的化学计量数为1,但产物不是稳定氧化物,△H不代表燃烧热,故B错误;C、H2的化学计量数为1,但产物不是稳定氧化物,△H不代表燃烧热,故C错误;D、C8H18的化学计量数不是1,产物是稳定氧化物,△H不代表燃烧热,故D错误;故选A。
【点睛】本题考察了燃烧热的概念和判断,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1mol,产物为稳定氧化物,如:碳形成气态二氧化碳、氢形成液态水。本题的易错点为B。
13.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的容器中,使其发生如下反应: 3X(g)+Y(g)= nZ(g)+2W(g)。5min末生成0.2molW,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/ L• min,则n的值为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】
【解析】
试题分析:以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·(L·min)-1,则5 min末生成Z的物质的量是0.01 mol·(L·min)-1×2L×5min=0.1mol。则根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知,n=1,答案选D。
考点:考查反应速率的有关计算和应用
点评:该题是基础性试题的考查,侧重对学生基础知识的巩固和检验,难度不大。该题的关键是明确反应速率和化学计量数的关系,然后结合题意灵活运用即可。
14.已知:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g) ΔH=-247kJ/mol,一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是( )
A. 低温高压 B. 加入催化剂 C. 体积不变充入氦气 D. 增加CO的浓度
【答案】A
【解析】
【详解】A.正反应放热,则降低温度可使平衡向正方向移动,增大压强平衡向正方向移动,CO的转化率增大,故A正确;B.加入催化剂平衡不移动,不能提高CO的转化率,故B错误;C.体积不变充入氦气,物质的浓度不变,平衡不移动,不能提高CO的转化率,故C错误;D.增加CO浓度,CO的转化率降低,故D错误;故选A。
15.下图是温度和压强对反应X + Y2Z影响的示意图。下列叙述正确的是 ( )
A. 该反应为放热反应 B. 增大压强,平衡正向移动
C. X、Y、Z均为气态 D. X和Y中只有一种为气态,Z为气态
【答案】
【解析】
试题分析:A.图象曲线变化可知,随着温度的升高,Z的体积分数增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,说明正反应吸热,故A错误;B.图象曲线变化可知,增大压强,Z的体积分数减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,故B错误;C.如X、Y、Z均为气态,反应前后气体的体积不变,增大压强,平衡应不移动,但由图象可知增大压强平衡向逆反应方向移动,故C错误;D.增大压强,Z的体积分数减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,则说明反应前的气体计量数之和小于生成物气体的化学计量数,则X和Y中只有一种是气态,Z为气态,故D正确;故选D。
考点:考查化学平衡移动的图象问题。
16.在一定温度下反应2NO2(g ) N2O4 ( g ) 已达到平衡,缩小此密闭容器的容积,则混合气体颜色的变化是
A. 变深 B. 变浅 C. 先变深再稍变浅 D. 先变浅再稍变深
【答案】
【解析】
缩小此密闭容器的容积,气体的浓度都增大,二氧化氮是红棕色,颜色先变深,由于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即平衡右移,颜色会稍变浅,故选C 。
17.某温度下,反应N2O4(g)2NO2(g) △H >0,在密闭容器中达到平衡。下列说法不正确的是( )
A. 加压时(体积变小),将使正反应速率增大
B. 保持体积不变,升高温度,再达平衡时颜色变深
C. 保持体积不变,加入少许N2O4,再达到平衡时,颜色变深
D. 保持体积不变,加入少许NO2,将使正反应速率减小
【答案】D
【解析】
【详解】A、增大压强反应物、生成物的浓度都增大,正逆反应速率都加快,故A正确;B、正反应吸热,升高温度平衡向正反应方向移动,气体的颜色加深,故B正确;C、保持体积不变,加入少许N2O4,平衡向正反应移动,NO2是红棕色气体,NO2浓度增大,达到平衡时颜色变深,故C正确;D、保持体积不变加入少许NO2,增大生成物浓度,逆反应速率瞬间增大,正反应速率瞬间不变,平衡向逆反应方向移动,N2O4浓度逐渐增大,正反应速率逐渐增大,故D错误;故选D。
18.下列过程是非自发的是( )
A. 铜在氯气中生锈 B. 氯化钠晶体溶于水
C. 常温,常压下CO2气体变成干冰 D. 天然气的燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A、铜在氯气中生锈,发生铜与氯气的反应生成氯化铜,Cu (s)+ Cl2(g)CuCl2(s) △H<0,反应放热,具有自发进行的倾向,故A不选;B、氯化钠易溶于水,溶解过程没有明显的热效应,△S>0,熵增加,具有自发进行的倾向,故B不选;C、常温,常压下CO2气体变成干冰,CO2(g)→CO2(s) △H<0,△S<0,根据△G=△H-T△S <0可以判断,在低温下为自发进行的过程,常温下不能自发进行,故C选;D、天然气燃烧生成二氧化碳和水, CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) △H<0,反应放热,具有自发进行的倾向,故D不选;故选C。
二、非选¬择题(共46分)
19.(1)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
①在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:___________________________________________。
②若适量的N2和O2完全反应,每生成23g NO2需要吸收16.95kJ热量__________________。
③已知拆开1mol H-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为:________________________________。
(2)氢气是一种清洁能源。用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示:
①甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是____________。
②第II步为可逆反应。在800℃时,若CO的起始浓度为2.0 mol/L,水蒸气的起始浓度为3.0 mol/L,达到化学平衡状态后,测得CO2的浓度为1.2 mol/L,则此反应的平衡常数为____,CO的平衡转化率为_____。
【答案】 (1). CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ•mol-1 (2). N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8kJ•mol-1 (3). N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92kJ•mol-1 (4). CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g) △H=-136.5 kJ/mol (5). 1 (6). 60%
【解析】
【详解】(1)①在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,32g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ×32=725.76kJ,1mol甲醇质量为32克,所以完全燃烧1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热725.8kJ,燃烧热热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76 kJ•mol-1,故答案为:CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76 kJ•mol-1;
②适量的N2和O2完全反应,每生成0.5NO2需要吸收16.95kJ热量,所以每生成1molNO2需要吸收67.8kJ热量,则热化学方程式为:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ•mol-1,故答案为:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ•mol-1;
③在反应N2+3H22NH3中,断裂3molH-H键,1mol N≡N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mol NH3,共形成6mol N-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ,故答案为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1;
(2)①根据第I步反应过程可以得出:CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g),△H=-103.3kJ/mol;根据第II步反应过程可以得出:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g),△H=-33.2kJ/mol;根据盖斯定律,上下两式相加可得:CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)△H=-136.5 kJ/mol,故答案为:CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)△H=-136.5 kJ/mol;
② CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)
初始浓度:2.0 3.0 0 0
变化浓度:1.2 1.2 1.2 1.2
平衡浓度:0.8 1.8 1.2 1.2
则平衡常数K==1,CO的平衡转化率为×100%=60%,故答案为:1;60%。
20.现有反应:mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为_________热反应,且m+n_________p(填“>”“=”“<”)。
(2)减压时,A的质量分数____________。(填“增大”“减小”或“不变”,下同)
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率____________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比 将_____________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量____________。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色____________,而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色____________。(填“变深”“变浅”或“不变”)。
【答案】 (1). 吸热 (2). > (3). 增大 (4). 增大 (5). 减小 (6). 不变 (7). 变深 (8). 变浅
【解析】
【详解】(1)升高温度时,B的转化率变大,则升高温度,平衡正向移动,该反应为吸热反应;减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则减小压强,平衡逆向移动,则m+n>p,故答案为:吸热;>;
(2)减压时,平衡逆向移动,则反应物A的质量分数增大,故答案为:增大;
(3)在反应容器中加入一定量的B,反应物B的浓度增大,平衡向正反应方向移动,则A的转化率增大,故答案为:增大;
(4)正反应吸热,则升高温度平衡向正反应方向移动,B的物质的量减小,C的物质的量增大,所以二者的比值减小,则平衡时B、C的浓度之比减小,故答案为:减小;
(5)催化剂对化学平衡移动没有影响,所以加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量不变,故答案为:不变;
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C平衡向逆反应方向移动,B的浓度增大,则颜色加深,而维持容器内压强不变,充入氖气时,体积增大,对于反应体系来说,相当于减小压强,则平衡向逆反应方向移动,但移动的量远小于体积增大的量,B的浓度减小,颜色变浅,故答案为:变深;变浅。
【点睛】本题考查外界条件对平衡移动的影响,根据题干得出反应的特征为解答该题的关键。本题的易错点为(6),要注意容器的体积增大,所有物质的浓度均减小,只是减小的幅度不同而已。
21.恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。
(1)若反应进行到某时刻t时,n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,a= ____________。
(2)反应达到平衡时,混合气体的体积为716.8L(标准状况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%。平衡时NH3的物质的量为____________。
(3)原混合气体与平衡时混合气体的总物质的量之比为 ____________。(写出最简整数比,下同)
(4)原混合气体中a∶b= ____________。
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比为 ____________。
【答案】 (1). 16 (2). 8mol (3). 5∶4 (4). 2∶3 (5). 1∶2
【解析】
【详解】(1)根据方程式计算:
N2 (g)+3H2(g)2NH3(g),
起始量(mol):a b 0
转化量(mol):3 9 6
t时刻(mol):a-3 b-9 6
a-3=13,则a=16,故答案为:16;
(2)反应达平衡时,混合气体为=32mol,其中NH3的物质的量为32mol×25%=8mol,故答案为:8mol;
(3)利用差量法计算:
N2 (g)+3H2(g)2NH3(g),物质的量减少△n
1mol 3mol 2mol 2mol
转化: 4mol 12mol 8mol 8mol
故原混合气体为32mol+8mol=40mol,则原混合气体与平衡混合气体的物质的量之比n(始)∶n(平)=40mol∶32mol=5∶4,故答案为:5∶4;
(4)由(1)知a=16mol,则b=40mol-16mol=24mol,所以a∶b=16mol∶24mol=2∶3,故答案为:2∶3;
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比α(N2)∶α(H2)=∶=1∶2,故答案为:1∶2。
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