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题目列表(包括答案和解析)

已知下列反应:
①N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.4kJ?mol-1
②4NH3(g)+5O2(g)
 Pt-Rh 
.
4NO(g)+6H2O(g);△H<0
(1)在500℃、2.02×107Pa和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应后,放出的热量
 
 (填“<”“>”“=”)92.4kJ,理由是
 

(2)反应②的化学平衡常数表达式K=
 
,温度降低时,K值
 
(填“增大”、“减小”或“无影响”);
(3)在0.5L的密闭容器中,加入2.5mol N2 和 7.5mol H2,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气的总物质的量为6mol,则平衡时氮气的转化率=
 

(4)为有效提高氢气的转化率,理论上可采取的措施有
 

A.升高温度      B.及时移出氨       C.增大压强       D.减小压强    E.循环利用和不断补充氮气.

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(2010?南通模拟)利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2,再用于有机合成是目前工业生产的重要途径.回答下列问题:
(1)甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为:CH4+H2O═CO+3H2.部分物质的燃烧热数据如下表:
物  质 燃烧热(kJ?mol-1
H2(g) -285.8
CO(g) -283.0
CH4(g) -890.3
已知1mol H2O (g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0kJ热量.则CH4和水蒸气在高温下反应生成1mol H2的反应热为
+68.7kJ/mol
+68.7kJ/mol

(2)用CO和H2在一定条件下合成甲醇:CO+2H2?CH3OH.工业上采用稍高的压强(5MPa)和250℃,其可能原因是
从平衡常数与温度的变化关系可知该反应为放热反应,温度低,甲醇的产率高,但反应速率慢,经济效益低;又因为该反应是气体体积缩小的反应,采用稍高的压强有利于提高原料气的转化率
从平衡常数与温度的变化关系可知该反应为放热反应,温度低,甲醇的产率高,但反应速率慢,经济效益低;又因为该反应是气体体积缩小的反应,采用稍高的压强有利于提高原料气的转化率

反应温度/℃ 平衡常数 反应温度/℃ 平衡常数
0 667.30 200 1.909×10-2
100 12.92 300 2.42×10-4
(3)1,3-丙二醇是重要的化工原料,用乙烯合成1,3-丙二醇的路线如下:
CH2=CH2HOCH2CH2CHO HOCH2CH2CH2OH
某化工厂已购得乙烯11.2t,考虑到原料的充分利用,反应②、③所需的CO和H2可由以下两个反应获得:
C+H2O
 高温 
.
 
 CO+H2     CH4+H2
 高温 
.
 
CO+3H2
假设在生产过程中,反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%.且反应②中CO和H2、反应③中H2的转化率都为80%,计算至少需要焦炭、甲烷各多少吨,才能满足生产需要?
需要焦炭3.0 t、甲烷4.0 t
需要焦炭3.0 t、甲烷4.0 t

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(2012?河西区一模)相同温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+3Y2(g)?2XY3(g)△H=-92.6kJ?mol-1
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:
容器
编号
起始时各物质物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化
X2 Y2 XY3
1 3 0 放热 23.15kJ
0.6 1.8 0.8 Q(Q>0)
下列叙述不正确的是(  )

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(2008?开封一模)t℃时,将2mol N2和1mol H2通入体积为2L的恒温容密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0.2min后反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol.请填写下列空白:
(1)从反应开始至达到化学平衡,生成NH3的平均反应速率为
0.05mol/(L?min)
0.05mol/(L?min)
;平衡时N2转化率为
5%
5%

(2)下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是(填标号,下同)
ABE
ABE

A.容器内压强不再发生变化
B.H2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体原子总数不再发生变化
D.相同时间内消耗n mol N2的同时消耗3n mol H2
E.相同时间内消耗n mol N2的同时消耗2n mol NH3
F.容器内气体的密度不再发生变化
(3)反应达平衡后,以下操作将引起平衡向正反应方向移动,并能提高N2转化率的是:
BD
BD

A.向容器中通入少量N2
B.向容器中通入少量H2
C.使用催化剂
D.降低温度
E.向容器中通入少量氦气(已知氦气和N2、H2、NH3都不发生反应)
(4)维持上述恒温恒容条件步变,若起始加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3,反应向逆方向进行,平衡时NH3的物质的量仍然为0.2mol,则c的取值范围是
0.2<C≤
2
3
0.2<C≤
2
3

(5)保持温度不变,使体积缩小为原来的一半,则N2的体积分数
增大
增大
(填“增大”“减小”或“不变”).请通过计算证明你的结论.
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
原平衡 1.9 0.7 0.2
转化x3x2x
新平衡 1.9-x 0.7-3x 0.2+2x
W(N2后)-W(N2前)=
1.9-x
2.8-2x
-
1.9
2.8
=
x
28(2.8-2x)
,因x≤0.35,所以
x
28(2.8-2x)
>O
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
原平衡 1.9 0.7 0.2
转化x3x2x
新平衡 1.9-x 0.7-3x 0.2+2x
W(N2后)-W(N2前)=
1.9-x
2.8-2x
-
1.9
2.8
=
x
28(2.8-2x)
,因x≤0.35,所以
x
28(2.8-2x)
>O

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同温度下,体积均为1L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.6kJ/mol.测得数据如表
容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达到平衡时体系能量的变化
N2 H2 NH3
(1) 2 3 0 27.78kJ
(2) 1.6 1.8 0.8 Q
下列叙述不正确的是(  )
A、容器(1)(2)反应达平衡时压强相等
B、容器(2)中反应开始时v(正)>v(逆)
C、容器(2)中反应达平衡时,吸收的热量Q为9.26kJ
D、若条件为“绝热恒容”,容器(1)中反应达平衡时n(NH3)<0.6mol

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