练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    可逆反应N2+3H22NH3是工业上合成氨的重要反应．

    （1）根据图1请写出合成氨的热化学方程式
    N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=2（E1-E3）或-2（E3-E1）kg/mol
    N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=2（E1-E3）或-2（E3-E1）kg/mol
    （热量用E1、E2或E3表示）
    （2）图1中虚线部分是通过改变化学反应中的
    催化剂
    催化剂
    条件，请解释原因
    因为催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低
    因为催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低
    ．
    （3）当反应达到平衡位置时不断改变条件（不改变N2、H2和NH3的量），图2表示反应速率与反应过程的关系，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是
    t0-t1
    t0-t1

    （4）在一定温度下，若将4a mol H2和2amol N2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则该反应的平衡常数为
    16
    a2
    16
    a2
    ．若此时再向该容器中投入a mol H2、amol N2和2amol NH3，判断平衡移动的方向是
    正向移动
    正向移动
    （“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）
    （5）将上述实验中产生的NH3通入到0.04mol?L-1的FeCl3溶液中，要使溶液中Fe3+沉淀较完全（即Fe3+浓度降至原来的千分之一），则溶液的pH为
    3
    3
    （已知常温下，Fe（OH）3的溶度积常数Ksp=4×10-38）
    分析：（1）由图1可知反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，生成1mol氨气时放出的热量为（E3-E1）kg，然后利用化学计量数与反应热的关系并标明物质的状态来书写热化学反应方程式；
    （2）根据图1中虚线部分降低了反应所需的活化能，但反应热不变来分析；
    （3）根据温度、催化剂、压强对反应速率和化学平衡的影响来分析平衡混合物中NH3的含量；
    （4）利用三段法计算出平衡时各物质的浓度，再计算K，然后利用Q与K的关系来分析平衡的移动；
    （5）由常温下，Fe（OH）3的溶度积常数Ksp=4×10-38及Fe3+沉淀较完全（即Fe3+浓度降至原来的千分之一）来计算．
    解答：解：（1）由图可知该反应为放热反应，且生成1mol生成物放出的热量为（E3-E1）kg，则生成2mol生成物放热为2（E3-E1）kg，即
    该反应的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=2（E1-E3）或-2（E3-E1）kg/mol，
    故答案为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=2（E1-E3）或-2（E3-E1）kg/mol； 
    （2）图1中虚线部分改变了反应的途径，从而降低了反应所需的活化能，但反应热不变，则改变的条件应为催化剂，
    故答案为：催化剂；因为催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低；
    （3）由图2可知，t1-t2时应为升高温度使逆反应速率增大，化学平衡逆向移动，NH3的含量减少；t2-t3时为平衡状态，含量不变；t3-t4时应为催化剂对化学反应的影响，反应速率增大，但化学平衡不移动；t4-t5时应为减小压强对反应的影响，减小压强化学平衡逆向移动，NH3的含量减少，即t0-t1时NH3的含量最大，故答案为：t0-t1；
    （4）由4amolH2和2amolN2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则
         N2+3H22NH3
    开始 a   2a
    转化0.5a  1.5a       a 
    平衡0.5a   0.5a      a
    K=
    a2
    0.5a×(0.5a)3
    =
    16
    a2
    ，
    若此时再向该容器中投入amolH2、amolN2和2amolNH3，
    则Q=
    (2a)2
    a×(a)3
    =
    4
    a2
    ＜K，则化学平衡正向移动，故答案为：
    16
    a2
    ；正向移动；
    （5）Fe3+沉淀较完全时，Fe3+浓度为0.04mol/L×10-3=4×10-5mol/L，
    由常温下，Fe（OH）3的溶度积常数Ksp=4×10-38，
    则c（OH-）=
    3
    4×10-38
    4×10-5
    =10-11，
    故c（H+）=10-3，所以pH=3，故答案为：3．
    点评：本题考查化学反应速率及化学平衡与图象的关系，明确常见影响反应速率及化学平衡的影响因素即可解答，学生应学会利用Q与K的关系来判断反应进行的方向，本题中（4）、（5）是学生解答的难点．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    一定条件下，可逆反应N2+3H2?2NH3（正反应为放热反应）达到平衡，当单独改变下述条件后，有关叙述错误的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    可逆反应N2+3H2?2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示．下列关系中能说明反应已达到平衡状态的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    可以证明可逆反应N2+3H2?2NH3已达到平衡状态的是（　　）
    ①一个N≡N断裂的同时，有3个H-H键断裂；
    ②一个N≡N键断裂的同时，有6个N-H键断裂；
    ③其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变；
    ④保持其他条件不变时，体系压强不再改变；
    ⑤NH3%、N2%、H2%都不再改变；
    ⑥恒温恒容时，密度保持不变；
    ⑦正反应速率v（H2）=0.6mol/（L?min），逆反应速率v（NH3）=0.4mol/（L?min）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    可逆反应N2+3H2?2NH3是工业上合成氨的重要反应．
    （1）根据图1请写出合成氨的热化学方程式
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-2（E3-E1）kg/mol
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-2（E3-E1）kg/mol
    （热量用E1、E2或E3表示）
    （2）图1中虚线部分是通过改变化学反应条件是
    使用催化剂
    使用催化剂
    ，请解释原因
    因为催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低
    因为催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低
    ．
    （3）当反应达到平衡位置时不断改变条件（不改变N2、H2和NH3的量），图2表示反应速率随时间的关系，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的时间段是
    t0-t1
    t0-t1
    （用含t符号表示）
    （4）在一定温度压强下，下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
    ade
    ade
    （填字母）．
    a．单位时间内生成2n molNH3的同时生成n molN2      b．容器内压强不再改变
    c．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2            d．混合气体的密度不再改变
    e．混合气体的平均相对分子质量不再改变             f．2v正（H2）=3v正（NH3）
    （5）在一定温度下，若将4a mol H2和2amol N2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则该反应的平衡常数为
    16
    a2
    16
    a2
    ．若此时再向该容器中投入a mol H2、amol N2和amol NH3，则此时化学平衡
    正向
    正向
    移动（填“正向”、“逆向”或“不”）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    对于可逆反应N2+3H2?2NH3下列各项所表示的反应速率最快的是（　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案