6．將1molN2和3mol H2充入體積可變的恒溫密閉容器中，在380℃下發(fā)生反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）$\stackrel{催化劑}{?}$2NH3（g），平衡時(shí)，體系中氨的體積分?jǐn)?shù)（NH3）隨壓強(qiáng)變化的情況如表：
 壓強(qiáng)/MPa 102030 40 
 φ（NH3） 0.30 0.450.54 0.60 
下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．10 MPa時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為75%
B．20 MPa時(shí)，NH3的物質(zhì)的量濃度是10 MPa時(shí)的1.5倍
C．40 MPa時(shí)，若容器的體積為VL，則平衡常數(shù)$K=\frac{{64{V^2}}}{3}$
D．30 MPa時(shí)，若向容器中充入惰性氣體，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

分析 1molN2和3mol H2充入體積可變的恒溫密閉容器中，溫度、壓強(qiáng)不變，則物質(zhì)的量與體積成正比，
A.10 MPa時(shí)，設(shè)轉(zhuǎn)化的氫氣為xmol，則
         N2（g）+3H2（g）$\stackrel{催化劑}{?}$2NH3
開(kāi)始    1             3                       0
轉(zhuǎn)化     x             3x                     2x
平衡   1-x            3-3x                   2x
$\frac{2x}{1-x+3-3x+2x}$×100%=0.3，解得x=0.461mol；
B.20 MPa時(shí)，設(shè)轉(zhuǎn)化的氫氣為ymol，則
         N2（g）+3H2（g）$\stackrel{催化劑}{?}$2NH3
開(kāi)始    1             3                       0
轉(zhuǎn)化    y             3y                     2y
平衡   1-y            3-3y                 2y
$\frac{2y}{1-y+3-3y+2y}$×100%=0.45，解得y=0.621mol；
C.40 MPa時(shí)，設(shè)轉(zhuǎn)化的氫氣為zmol，則
         N2（g）+3H2（g）$\stackrel{催化劑}{?}$2NH3
開(kāi)始    1             3                       0
轉(zhuǎn)化    z             3z                     2z
平衡   1-z            3-3z                 2z
$\frac{2z}{4-2z}$×100%=0.60，解得z=0.75，結(jié)合平衡濃度計(jì)算K；
D.30 MPa時(shí)，若向容器中充入惰性氣體，體積增大，則壓強(qiáng)減�。�

解答 解：1molN2和3mol H2充入體積可變的恒溫密閉容器中，溫度、壓強(qiáng)不變，則物質(zhì)的量與體積成正比，
A.10 MPa時(shí)，設(shè)轉(zhuǎn)化的氫氣為xmol，則
         N2（g）+3H2（g）$\stackrel{催化劑}{?}$2NH3
開(kāi)始    1             3                       0
轉(zhuǎn)化     x             3x                     2x
平衡   1-x            3-3x                   2x
$\frac{2x}{1-x+3-3x+2x}$×100%=0.3，解得x=0.461mol，則H2的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.461mol}{1mol}$×100%=46.1%，故A錯(cuò)誤；
B.20 MPa時(shí)，設(shè)轉(zhuǎn)化的氫氣為ymol，則
         N2（g）+3H2（g）$\stackrel{催化劑}{?}$2NH3
開(kāi)始    1             3                       0
轉(zhuǎn)化    y             3y                     2y
平衡   1-y            3-3y                 2y
$\frac{2y}{1-y+3-3y+2y}$×100%=0.45，解得y=0.621mol，則氨氣的物質(zhì)的量不是10MPa時(shí)的1.5倍，即NH3的物質(zhì)的量濃度不是10 MPa時(shí)的1.5倍，故B錯(cuò)誤；
C.40 MPa時(shí)，設(shè)轉(zhuǎn)化的氫氣為zmol，則
         N2（g）+3H2（g）$\stackrel{催化劑}{?}$2NH3
開(kāi)始    1             3                       0
轉(zhuǎn)化    z             3z                     2z
平衡   1-z            3-3z                 2z
$\frac{2z}{4-2z}$×100%=0.60，解得z=0.75，
若容器的體積為VL，則平衡常數(shù)K=$\frac{（\frac{1.5}{V}）^{2}}{\frac{0.25}{V}×（\frac{0.75}{V}）^{3}}$=$\frac{64{V}^{2}}{3}$，故C正確；
D.30 MPa時(shí)，若向容器中充入惰性氣體，體積增大，則壓強(qiáng)減小，則合成氨的反應(yīng)逆向移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握化學(xué)平衡三段法、體積與物質(zhì)的量的關(guān)系為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意選項(xiàng)B為解答的難點(diǎn)，題目難度不大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

3．下列示意圖與對(duì)應(yīng)的反應(yīng)情況符合的是（　�。�
A．
向含0.01mol KOH和0.01mol Ca（OH）2的混合溶液中緩慢通入CO2至過(guò)量
B．
向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至過(guò)量
C．
向KAl（SO4）2溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至過(guò)量
D．
向NaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸至過(guò)量

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2017屆安徽省黃山市高三上月考二化學(xué)卷（解析版） 題型：選擇題

某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，其中電極I為Al，其它均為Cu，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．裝Al2(SO4)3 溶液的燒杯是原電池，其余兩個(gè)為電解（電鍍）池

B．鹽橋中電子從右側(cè)流向左側(cè)

C．電極II逐漸溶解

D．電極IV的電極反應(yīng)：Cu2+ + 2e－ = Cu

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2017屆重慶一中高三上學(xué)期第二次月考化學(xué)試卷（解析版） 題型：選擇題

下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象及由此得出的結(jié)論均正確的是

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)操作

現(xiàn)象

結(jié)論

A

將銅粉加入1.0 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中

銅粉溶解

金屬銅比鐵活潑

B

將pH試紙放在玻片上，用玻璃棒蘸取某新制氯水，點(diǎn)在pH試紙中央，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照

pH=2

氯氣與水反應(yīng)生成了強(qiáng)酸

C

向含有Fe2+的MgSO4溶液中，先加H2O2溶液，然后再調(diào)溶液的pH約為5

有紅褐色沉淀生成

Fe2+被H2O2氧化為Fe3+

D

將KI和FeCl3溶液在試管中混合后，加入汽油，振蕩，靜置

下層溶液顯紫紅色

生成的I2全部溶于汽油中

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

1．氫氣是一種清潔能源．科學(xué)家探究太陽(yáng)能制氫技術(shù)，設(shè)計(jì)流程圖如圖1：

信息提示：以下反應(yīng)均在150℃發(fā)生
2HI（aq）?H2（g）+I2（g ）△H1
SO2（g）+I2（g）+2H2O（g）=H2SO4（l）+2HI（g）△H2
2H2SO4（l）?2H2O（g）+2SO2（g）+O2（g）△H3
2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H4
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）△H4與△H1、△H2、△H3之間的關(guān)系是：△H4=2△H1+2△H2+△H3．
（2）該制氫氣技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是物質(zhì)循環(huán)利用，能源來(lái)自太陽(yáng)能，無(wú)污染且取之不盡用之不竭（兩個(gè)要點(diǎn)，一個(gè)是物質(zhì)循環(huán)、一個(gè)是能量），若反應(yīng)SO2（g）+I2（g）+2H2O（g）=H2SO4（l）+2HI（g）在150℃下能自發(fā)進(jìn)行，則△H＜0（填“＞”，“＜”或“=”）．
（3）在某溫度下，H2SO4在不同催化劑條件下分解產(chǎn)生氧氣的量隨時(shí)間變化如圖2所示．則下列說(shuō)法正確的是BD．
A．H2SO4分解反應(yīng)的活化能大小順序是：Ea（A）＞Ea（ B ）＞Ea（C ）
B．若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)K值不變時(shí)，說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡
C．0～4小時(shí)在A催化劑作用下，H2SO4分解的平均速率v（O2）=1250mol•h-1
D．不同催化劑的催化效果不同，是因?yàn)榛罨肿影俜謹(jǐn)?shù)不相同
（4）對(duì)于反應(yīng)：2HI（g）?H2（g）+I2（g），在716K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x（HI）與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如表：
t/min020406080120
x（HI）10.910.850.8150.7950.784
x（HI）00.600.730.7730.7800.784
①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為：$K=\frac{0.108×0.108}{{{{0.784}^2}}}$．
②上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正•x2（HI），逆反應(yīng)速率為v逆=k逆•x（H2）•x（I2），其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為k逆=$\frac{K正}{K}$（以K和k正表示）．若k正=0.0027min-1，在t=40min時(shí)，v正=1.95×10-3min-1
③由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正～x（HI）和v逆～x（H2）的關(guān)系可用圖3表示．當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為A、E（填字母）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

11．乙苯是一種用途廣泛的有機(jī)原料，可制備多種化工產(chǎn)品．
（一）制備苯乙烯（原理如反應(yīng)I所示）：
I．
（1）部分化學(xué)鍵的鍵能如表所示：
化學(xué)鍵C-HC-CC=CH-H
鍵能/kJ•mol-1412348x436
根據(jù)反應(yīng)I的能量變化，計(jì)算x=612．
（2）工業(yè)上，在恒壓設(shè)備中進(jìn)行反應(yīng)I時(shí)，常在乙苯蒸氣中通入一定量的水蒸氣．用化學(xué)平衡理論解釋通入水蒸氣的原因?yàn)樵摲磻?yīng)正向?yàn)闅怏w分子數(shù)增大的反應(yīng)，入水蒸氣需增大容器容積，減小體系壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率．
（3）從體系自由能變化的角度分析，反應(yīng)I在高溫（填“高溫”或“低溫”）下有利于其自發(fā)進(jìn)行．
（二）制備α-氯乙基苯（原理如反應(yīng)II所示）：
II．
（4）T℃時(shí)，向10L恒容密閉容器中充人2mol乙苯（g）和2mol Cl2（g）發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，5min時(shí)達(dá)到平衡，乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HCl的物質(zhì)的量濃度（c）隨時(shí)間（t）變化的曲線如圖l所示：

①0-5min內(nèi)，以HCl表示的該反應(yīng)速率v（HCl）=0.032 mol•L-1•min-1．
②T℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=16．
③6min時(shí)，改變的外界條件為升高溫度．
④10min時(shí)，保持其他條件不變，再向容器中充人1moI乙苯、1mol Cl2、1mol α-氯乙基苯和l mol HCl，12min時(shí)達(dá)到新平衡．在圖2中畫(huà)出10-12min，Cl2和HCl的濃度變化曲線（曲線上標(biāo)明Cl2和HC1）；0-5min和0-12min時(shí)間段，Cl2的轉(zhuǎn)化率分別用α1、α2表示，則αl＜α2（填“＞”、“＜”或“=”）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

18．硫酸是基礎(chǔ)化工的重要產(chǎn)品，硫酸的消費(fèi)量可作為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志．生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng)為：SO2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）SO3（g）
（1）恒溫恒容下，平衡體系中SO3的體積分?jǐn)?shù)[ϕ（SO3）]和y與SO2、O2的物質(zhì)的量之比$\frac{n（S{O}_{2}）}{n（{O}_{2}）}$的關(guān)系如圖1：

則b點(diǎn)$\frac{n（S{O}_{2}）}{n（{O}_{2}）}$=2；y為D（填編號(hào)）．
A．平衡常數(shù)   B．SO3的平衡產(chǎn)率    C．O2的平衡轉(zhuǎn)化率      D．SO2的平衡轉(zhuǎn)化率．
（2）Kp是以各氣體平衡分壓代替濃度平衡常數(shù)Kc中各氣體的濃度的平衡常數(shù)．在400～650℃時(shí)，Kp與溫度（T/K）的關(guān)系為lgKp=-4.6455，則在此條件下SO2轉(zhuǎn)化為SO3反應(yīng)的△H＜0（填“＞0”或“＜0”）．
（3）①該反應(yīng)的催化劑為V2O5，其催化反應(yīng)過(guò)程為：
SO2+V2O5?SO3+V2O4K1 $\frac{1}{2}$O2+V2O4?V2O5K2
則在相同溫度下2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）的平衡常數(shù)K=（K1×K2）2（以含K1、K2的代數(shù)式表示）．
②V2O5加快反應(yīng)速率的原因是降低反應(yīng)的活化能，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞幾率提高，其催化活性與溫度的關(guān)系如圖2：
（4）在7.0% SO2、11% O2、82% N2時(shí)，SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖3：
則460℃、1.0atm下，SO2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）SO3（g）的Kp=113$at{m}^{\frac{1}{2}}$ （各氣體的分壓=總壓×各氣體的體積分?jǐn)?shù)）．（已知：=0.28）
（5）壓強(qiáng)通常采用常壓的原因是常壓下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大，再增大壓強(qiáng)，對(duì)設(shè)備要求較高，綜合第（3）、（4）題圖給信息，工業(yè)生產(chǎn)最適宜的溫度范圍400℃-500℃，你認(rèn)為最主要的原因是C．
A．原料轉(zhuǎn)化率最大     B．已達(dá)到反應(yīng)裝置所能承受的最高溫度    C．催化劑的活性最高．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

15．常溫下，下列各組數(shù)據(jù)中比值為2：1的是（　�。�
A．熔融NaHSO4電離出的陽(yáng)離子與陰離子之比
B．0.2mol•L-1的CH3COOH溶液與0.1mol•L-1的鹽酸中c（H+）之比
C．pH=7的氨水與（NH4）2SO4的混合溶液中，c（NH4+）與c（SO42-）之比
D．pH=12的Ba（OH）2溶液與pH=12的KOH溶液中c（OH-）之比

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

16．氫化鈉（NaH）是一種還原性極強(qiáng)的物質(zhì)，請(qǐng)根據(jù)要求完成下列問(wèn)題．
（1）氫化鈉（NaH）中氫元素的化合價(jià)為-1．
（2）NaH能與水反應(yīng)制氫氣：NaH+H2O=NaOH+H2↑，該反應(yīng)的氧化劑是是H2O．若12g NaH與水反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為3.01×1023或0.5NA．請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制氫氣的化學(xué)方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目或．

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