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    （10分）在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  △H＜0 。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示，请回答下列问题：

    ⑴ 根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v(NH3)=_________________。

    ⑵ 该反应450℃的平衡常数________500℃时的平衡常数（填“>”、“<”或“=”）。

    ⑶ 下列描述中能说明上述反应已达平衡的是___________。

    A．3v正（H2）＝2v逆（NH3）

    B．容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化

    C．容器中气体的密度不随时间而变化

    D．容器中气体的分子总数不随时间而变化

    ⑷ 第5分钟末，保持恒温恒压，若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2，平衡_______________移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）。

    ⑸ 第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH3浓度约为0.25mol/L），请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。

     

    【答案】

    ⑴ (2分，漏写单位扣1分）

    ⑵ >  （2分）  ⑶ BD （2分）  ⑷ 不（2分）   ⑸ 如下图（2分）

    【解析】（1）根据图像可知，反应进行到4min时得到平衡状态，平衡时氨气的浓度是0.10mol/L，所以从反应开始到平衡时，平均反应速率v(NH3)=0.10mol/L÷4min＝0.025mol/(L·minn)。

    （2）正反应是放热反应，因此升高温度，破坏锌逆反应方向进行，平衡常数是减小的。因此450℃时的平衡常数大于500℃时的平衡常数。

    （3）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。颜A中反应速率的方向相反，但不能满足速率之比是相应的化学计量数之比，不正确。根据反应的方程式可知，反应是体积减小的，所以气体的总分子数也是减小的，因此选项D可以说明。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，选项C不能说明，不正确。混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以B可以说明，因此正确的答案选BD。

    （4）由于0.2mol的N2和0.6mol的H2的物质的量之比还是1︰3的，所以保持恒温恒压，若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2，平衡是等效的，因此平衡不移动。

    （5）将容器的体积缩小一半，则氨气的浓度瞬间加倍，且平衡向正反应方向进行，所以正确的图像是。

     

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    氮是地球上含量丰富的元素，氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义．
    （1）如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，写出NO2和CO反应的热化学方程式
    NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol-1
    NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol-1
    ．若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E1的变化是
    减小
    减小
    ，该反应的反应热△H
    不变
    不变
    （填“增大”“减小”或“不变”）．
    （2）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol-1
    2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-746kJ?mol-1
    则反应CO（g）+
    1
    2
    O2（g）=CO2（g）的△H=
    -283
    -283
    kJ?mol-1
    （3）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应：N2（g）+3H2O（l）=2NH3（g）+
    3
    2
    O2（g）△H=a kJ?mol-1
    为进一步研究NH3生成量与温度的关系，测得常压下达到平衡时部分实验数据如下表：
    T/K 303 313 323
    NH3生成量/（10-6mol） 4.8 5.9 6.0
    此合成反应中，a
    ＞
    ＞
    0；△s
    ＜
    ＜
    0，（填“＞”、“＜”或“=”）
    （4）在一固定容积为2L的密闭容器内加入2mol NH3和3mol O2，发生反应4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g），2min后达到平衡，生成1.2mol NO．则前2分钟的平均反应速率v（NH3）为
    0.3mol/（L?min），
    0.3mol/（L?min），
    ，平衡时O2的转化率为
    50%
    50%
    ，该反应平衡常数的表达式K=
    C4(NO)C6(H2O)
    C4(NH3)C5(O2)
    ，
    C4(NO)C6(H2O)
    C4(NH3)C5(O2)
    ，
    ．
    （5）某温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生下列反应：N2（g）+3H2（g） 
    催化剂
    高温高压
    2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1，实验测得反应起始时、达到平衡时的有关数据如下表所示：
    容器
    编号    		 起始时各物质的物质的量/mol 反应达平衡时的焓变/kJ?mol-1
    N2 H2 NH3
    A 1 3 0 △H1=-23.1
    B 0.9 2.7 0.2 △H2
    容器B中反应达到平衡状态时的反应热△H2=
    13.86
    13.86
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?广东模拟）在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示，请回答下列问题：
    （1）根据下图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（NH3）=
    0.025mol/（L?min）
    0.025mol/（L?min）
    ．
    （2）该反应450℃的平衡常数
    ＞
    ＞
    500℃时的平衡常数（填“＞”、“＜”或“=”）．
    （3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
    BD
    BD
    ．
    A．3v正（H2）=2v逆（NH3）
    B．容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化
    C．容器中气体的密度不随时间而变化
    D．容器中气体的分子总数不随时间而变化
    （4）第5分钟末，保持恒温恒压，若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2，平衡
    不
    不
    移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）．
    （5）第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡
    （此时NH3浓度约为0.25mol/L），请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线．
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    在一固定容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB，保持温度为30℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：2A（g）+3B（g）?3C（g），2分钟达到平衡，生成1.5mol C，此时，平衡混合气中C的体积分数为ω1；若将温度升高到70℃后，其他条件均不变，当反应重新达到平衡时，C的物质的量为2.1mol，体积分数为ω2，请回答下列问题，
    （1）该反应在30℃时平衡常数K1=
    4
    4
    ，焓变△H
    ＞
    ＞
    0（填“＞”、“＜”或“=”）．
    （2）该反应在30℃时平衡混合气中C的体积分数为ω1=
    37.5%
    37.5%
    ；从反应开始到达到化学平衡状态时v（A）=
    0.25
    0.25
    mol/（L?min）
    （3）该反应在70℃时平衡常数为K2，则 K1
    ＜
    ＜
    K2（填“＞”、“=”或“＜”）
    （4）70℃时，若保持温度不变，在2L的密闭容器中加入4molA和6molB，当反应重新达到平衡时，C的体积分数为ω3，则ω3
    ＞
    ＞
    ω2 （填“＞”、“＜”或“=”）．
    （5）可以判断2A（g）+3B（g）?3C（g） 反应已经达到平衡的是
    BD
    BD

    A．2v（B）=3v（A）                     
    B．密闭容器中总压强不变
    C．密闭容器中混合气体的密度不变        
    D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
    E．n（A）：n（B）：n（C）=2：3：3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
    （1）该反应450℃的平衡常数
    ＞
    ＞
    500℃时的平衡常数（填“＞”、“＜”或“=”）；
    （2）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
    bd
    bd

    a．3v正（H2）=2v逆（NH3）       b．容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化
    c．容器中气体的密度不随时间而变化   d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
    （3）上述反应若第5分钟时达到平衡，测得NH3的物质的量为0.2mol计算从反应开始到平衡时，平均反应速率v（N2）为
    0.01
    0.01
    mol/（L?min）
    （4）保持其他条件不变，若初始投入量为amolN2、bmolH2、cmolNH3，也可得到与上述相同的平衡，则a、b、c需满足关系式：
    a+
    c
    2
    =0.2，b+
    3c
    2
    =0.6
    a+
    c
    2
    =0.2，b+
    3c
    2
    =0.6
    ；
    （5）第5分钟末，保持其它条件不变，若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2，则平衡
    正反应方向
    正反应方向
    移动（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （12分））氮是一种地球上含量丰富的元素，氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。（1）上图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，写出NO2和CO反应的热化学方程式                                      。

    （2）已知：N2(g)+ O2(g)=2 NO(g)  △H = ＋180 kJ • mol-1

    2NO(g)+2 CO(g)= N2(g) + 2 CO2(g) △H = - 746 kJ • mol-1

    则反应CO(g) +O2(g) = CO2(g)的△H =         kJ• mol-1

    （3）在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生如下反应： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H ＜0，若第5分钟时达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol，平衡时H2的转化率为      ，该反应的平衡常数表达式K =         。

    (4) 在固定体积的密闭容器中，1.0×103  kPa时反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

    △H<0 的平衡常数K与温度T的关系如下表：

    T/K

    298

    398

    498

    平衡常数K

    51

    K1

    K2

    ①K1       K2（填写“＞”、“=”或“＜”）

    ②下列各项能说明上述合成氨反应一定达到平衡状态的是        （填字母）

    a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2      b．NH3的浓度保持不变

    c．容器内压强保持不变                      d．混合气体的密度保持不变

     

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