1、第3講合成氨工業化學平衡的計算一、選擇題(本題包括12個小題，每小題5分，共60分)1工業上利用焦炭與水蒸氣生產H2的反應原理為：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)；H>0，CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)；H<0。第二步生產的原料CO來源于第一步的產物。為提高原料的利用率及H2的日產量，下列措施中不可取的是 ()第一步產生的混合氣體直接作為第二步的反應物；第二步生產應采用適當的溫度和催化劑；第一、二步生產中均充入足量水蒸氣；第二步應在低溫下進行；第二步生產采用高壓；第二步生產中增大CO的濃度A B C D2在密閉容器中進行反應：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已

2、知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定條件下，當反應達到平衡時，各物質的濃度有可能是()AZ為0.3 mol/L BY2為0.4 mol/LCX2為0.2 mol/L DZ為0.4 mol/L3某溫度下，體積一定的密閉容器中進行如下可逆反應：X(g)Y(g)Z(g)W(s)；H>0，下列敘述正確的是 ()A加入少量W，逆反應速率增大B當容器中氣體壓強不變時，反應達到平衡C升高溫度，平衡向逆反應方向移動D平衡后加入X，上述反應的H增大4在5 L的密閉容器中充入2 mol A氣體和1 mol B氣體，在一定條件下發生反應2A(g)B

3、(g)2C(g)，達到平衡時，在相同溫度下測得容器內混合氣體的壓強是反應前的，則A的轉化率為()A67% B50% C25% D5%5在兩個體積不變的相同容器A、B中分別盛有1 g SO2、1 g O2和2 g SO2、2 g O2，一定條件下發生如下反應：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反應達平衡時，A容器中SO2的轉化率為a%，B容器中SO2的轉化率為b%，則a與b的關系是 ()Aa>b Bb>a Cab D無法比較6已知圖一表示的是可逆反應CO(g)H2(g)C(s)H2O(g)；H>0的化學反應速率(v)與時間(t)的關系，圖二表示的是可逆反應2NO2(g)N2

4、O4(g)；H<0的濃度(c)隨時間(t)的變化情況。下列說法中正確的是 ()A圖一t2時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強B若圖一t2時改變的條件是增大壓強，則反應的H增大C圖二t1時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強D若圖二t1時改變的條件是增大壓強，則混合氣體的平均相對分子質量將減小7在一定溫度下體積恒定的密閉容器中，充入2 mol A、1 mol B和4 mol M發生如下反應：2A(g)B(g)M(s)xC(g)，達到平衡后C的體積分數為a%；若在相同條件下，x分別為2或3時，均按起始物質的量為0.6 mol A、0.3 mol B、1.4 mol C、2 mol M充

5、入容器中，分別達到平衡狀態，兩平衡狀態中C的體積分數為 ()A兩者都小于a% B兩者都大于a%C兩者都等于a% D無法確定8某溫度下，濃度都是1 mol/L的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應生成氣體Z，經過t min后，測得物質的濃度分別為：c(X2)0.4 mol/L，c(Y2)0.8 mol/L，c(Z)0.4 mol/L，則該反應的反應式可表示為 ()AX22Y2=2XY2 B2X2Y2=2X2YC3X2Y2=2X3Y DX23Y2=2XY39已知某反應中各物質的濃度數據如下：aA(g)bB(g)2c(g)起始濃度/mol/L 3.0 1.0 02 s末濃度/mol/L 1.8 0.

6、6 0.8據此可推算出上述方程式中各物質的化學計量數之比是 ()A934 B312C213 D32110在一定溫度下，一定體積的密閉容器中有如下平衡：H2(g)I2(g)2HI(g)，已知H2和I2的起始濃度均為0.10 mol/L，達平衡時，HI的濃度為0.16 mol/L。若H2和I2的起始濃度均為0.20 mol/L時，則平衡時H2的濃度(mol/L)是 ()A0.16 B0.08 C0.04 D0.0211向某密閉容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g)，發生反應：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)。當反應達到平衡時，CO的體積分數為x。若維持容器的體積和溫度不變

7、，起始物質按下列四種配比充入該容器中，達到平衡時CO的體積分數大于x的是 ()A0.5 mol CO2 mol H2O(g)1 mol CO21 mol H2B1 mol CO1 mol H2O(g)1 mol CO21 mol H2C0.5 mol CO1.5 mol H2O(g)0.4 mol CO20.4 mol H2D0.5 mol CO1.5 mol H2O(g)0.5 mol CO20.5 mol H212向反應容器充入1 mol N2和3 mol H2，在一定條件下發生反應：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，平衡時測得N2的轉化率為12%，則在相同溫度和壓強下，平衡時混合氣體

8、的體積是反應前的 ()A94% B92% C88% D76%二、非選擇題(本題包括4個小題，共40分)13(12分)向一個體積可變的密閉容器中充入4 mol A、1 mol B，發生如下反應：4A(g)B(s)3C(s)4D(g)。在高溫下達到平衡，測得混合氣體中D的濃度為0.3 mol/L。請填寫下列空白：(1)若容器體積為10 L，保持容器的體積和溫度不變，反應經2 min達平衡，則以A物質的濃度變化表示的化學反應速率為_，達平衡時A物質的轉化率為_。(2)若壓縮容器，增大壓強，則逆反應的速率_，容器中D的體積分數_。(填“增大”、“減小”或“不變”)(3)若相對分子質量M(B)3M(C)

9、，保持容器的體積不變，溫度升高時混合氣體的平均相對分子質量減小，則正反應_(填“吸熱”或“放熱”)。(4)在最初的容器中改充1.5 mol C、4.4 mol D，溫度保持不變，要使反應達平衡時D的濃度為0.6 mol/L，則容器的體積是_L。14(10分)體積為V L的密閉容器中充入a mol A和b mol B，在一定溫度下建立反應aAbBcCdD并達到平衡。回答下列問題：(1)若A、C、D為氣體，保持體積不變，升高溫度，重新平衡后，容器內密度增大，則B物質的狀態為_。(2)若A、B、C、D皆為氣體，體積可變，對容器加壓，當容器內壓強由1.01×105 Pa變為2.525

10、5;105 Pa，D物質的濃度由0.25 mol/L變為0.65 mol/L，則ab_(填“>”、“<”或“”，下同)cd，理由是_。(3)若體積不變，升高溫度，新平衡未建立之前v正<v逆，則該反應的正反應的H_0。(4)若在原平衡體系中再按ab的比值充入A和B，保持體積不變，重新平衡后，C的體積分數減小，若A、B、C、D皆為氣體，則ab_cd。(5)若在另一可變容器中充入m mol A和n mol B，mnab，保持溫度與原平衡中的溫度相同，壓強恒定。若只有A、B、D三種物質為氣體，平衡時兩容器中A的體積分數相同，則化學反應方程式中計量數的關系式是_。15(10分)密閉容器

11、中，保持一定溫度，進行如下反應：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。已知加入1 mol N2和3 mol H2，在恒壓條件下，達到平衡時生成a mol NH3見下表中編號(1)的一行；在恒容條件下，達到平衡時生成b mol NH3見下表中編號(4)的一行。若相同條件下，達到平衡時混合物中各組分的百分含量不變，請填空：起始時各物質的物質的量/mol平衡時NH3的物質的量/mol編號x(N2)y(H2)z(NH3)恒壓(1)130a(2)30(3)0.20.5ax、y、z取值必須滿足的一般條件：_恒容(4)130b(5)00b(6)2.25bx、y、z取值必須滿足的一般條件：(一個只含x、z，另

12、一個只含y、z)：_；_a與b的關系是：a_(填“>”、“<”或“”)b16. (8分)有甲、乙兩容器，甲容器容積固定，乙容器容積可變。一定溫度下，在甲中加入2 mol N2、3 mol H2，反應N2(g)3H2(g)2NH3(g)達到平衡時生成NH3的物質的量為m mol。(1)相同溫度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的壓強始終與甲的壓強相等，乙中反應達到平衡時，生成NH3的物質的量為_mol(從下列各項中選擇，只填序號，下同)；若乙的容積與甲的容積始終相等，乙中反應達到平衡時，生成NH3的物質的量為_mol。A小于m B等于mC在m2m之間 D等于2mE大于2m(2)相同溫度下，保持乙的容積為甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反應達到平衡時，各物質的體積分數與上述甲容器中達到平衡時相同，則起始應加入_mol N2和 _mol H2。答案 1D2A 3B4B5B6A7C 8C9B10C11B12A13(1)0.15 mol/(L·min)75%(2)增大不變(3)放熱(4)5.514(1)非氣體(或“固體或液體”)(2)>壓強增大到原來的2.5倍，D