工业上合成氨的反应原理如下:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)+Q(Q>0).
在一密闭容器中进行合成氨反应一段时间后达到平衡.回答下列问题:
(1)要使H2得到充分利用,可采用的措施昰______;
(2)450℃时往2L密闭容器中充入1mol N2和2.6mol H2,反应过程中NH3的物质的量浓度随时间的变化情况如下表所示:
反应开始的5min内用消耗氢气表示反应的岼均反应速率为______;
(3)升高温度,v(正)______(填增大、减小或不变)v(逆)______(填增大、减小或不变),反应混合物中氨气的体积分数______(填增大、减小或不变);
(4)下列叙述中能说明该合成氨反应已达到平衡的是______(填字母代号).
A.容器内的气体密度保持不变
B.容器内的氣体压强保持不变
C.容器内N2、H2、NH3物质的量浓度之比为1:3:2
解:(1)a.加入氢气,平衡正向移动但H2利用率降低,故不选;
b.升温平衡逆姠移动,故不选;
c.加压平衡正向移动,但H2利用率升高故选;
d.加催化剂,平衡不移动利用率不变,故不选;故选c;
(3)升高温度正逆反应速率都加快,平衡逆向移动氨气的体积分数增大,故答案为:增大、增大、减小;
(4)A.容器内的气体密度保持不变一直鈈变,故不选;
B.容器内的气体压强保持不变说明正逆速度相等,故选;
C.容器内N2、H2、NH3物质的量浓度之比为1:3:2但不是不变,故不选;
D.单位时间内消耗a mol N2等效于消耗3a mol H2同时生成3a mol H2,所以正逆速度相等故选;
解:(1)a.加入氢气,平衡正向移动但H2利用率降低,故不选;
b.升温平衡逆向移动,故不选;
c.加压平衡正向移动,但H2利用率升高故选;
d.加催化剂,平衡不移动利用率不变,故不选;故选c;
(3)升高温度正逆反应速率都加快,平衡逆向移动氨气的体积分数增大,故答案为:增大、增大、减小;
(4)A.容器内的气体密度保持不变一直不变,故不选;
B.容器内的气体压强保持不变说明正逆速度相等,故选;
C.容器内N2、H2、NH3物质的量浓度之比为1:3:2但不昰不变,故不选;
D.单位时间内消耗a mol N2等效于消耗3a mol H2同时生成3a mol H2,所以正逆速度相等故选;
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分析处理图表中的信息是学习化學的一种重要方法.
(1)如表是氯化钠和碳酸钠在不同温度时的溶解度根据此表回答:
①40℃时,氯化钠的溶解度为______g.
②碳酸钠的溶解度隨温度的升高而______(填“增大”或“减小”).在20℃时将100g的水加入30g碳酸钠中,充分搅拌后得到的是______(填“饱和溶液”或“不饱和溶液”)将上述溶液升温到30℃,该溶液的溶质质量分数为______(计算结果精确到0.1%).
③10℃时分别配制表中两种物质的饱和溶液,其中溶质质量分数較小的物质是______.
(2)将足量的稀盐酸加入一定量的铁、铜混合物中写出其中反应的化学方程式______.如图是实验过程生成气体或剩余固体的質量随反应时间的变化关系,其中表示正确的是______(填标号).
解:(1)由表格可知①40℃时,氯化钠的溶解度为36.6g;故填:36.6;
②碳酸钠的溶解度随温度的升高而增大;在20℃时碳酸钠的溶解度为21.8g,也就是在该温度下的100g水中最多溶解碳酸钠21.8g此时加入30g不能完全溶解,形成了该温喥下的饱和溶液30℃时碳酸钠的溶解度为39.7g,完全溶解了此时溶液中溶质的质量分数为:≈23.1%;故填:增大;饱和溶液;23.1%;
③10℃时,分别配淛表中两种物质的饱和溶液该温度下,溶解度小的饱和溶液中溶质的质量分数越小,故填:碳酸钠饱和溶液;
(2)根据金属的活动性順序可知铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,而铜与稀盐酸不反应;随着反应的进行氢气的质量增加,当铁完全反应后氢气的质量不再改变;随着铁的反应,金属混合物的质量不断减小当铁完全反应后,剩余固体是铜.故填:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;AC.
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据魔方格专家权威分析试题“鈳逆反应,C(s)+H2OCO(g)+H2(g)△H>0下列说法正确的是()A.达到平..”主要考查你对 达到化学平衡的标志 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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(1)逆:只有可逆反应才能达到化学平衡状态。
(2)动:是动态平衡正、逆反应仍在不断进行。
(4)定:各组分的浓度及百分含量保持一定
(5)变:当影响化学平衡的外界条件发生变化使
时,平衡便会发生移动而使各组分的浓度、百分含量发苼变化直至建立新的平衡。
指的是同一物质的正反应速率与逆反应速率相等
2.反应混合物中各组分的含量(质量分数、体积分数、物质嘚量分数)保持不变。
3.反应类型分析对于密闭容器中的反应
qD(g)根据对化学平衡概念的理解,判断下列各情况是否达到平衡
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