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2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)課時(shí)練22 化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動(dòng)

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1、2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)課時(shí)練22 化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動(dòng) 1.(2018·上海閔行區(qū)模擬)反應(yīng)2A(g)2B(g)+E(g) ΔH=Q kJ·mol-1(Q>0),達(dá)到平衡時(shí),要使正反應(yīng)速率降低,A的濃度增大,應(yīng)采取的措施是(  ) A.縮小體積加壓 B.?dāng)U大體積減壓 C.增加E的濃度 D.降溫 答案:D 2.(2018·石家莊模擬)恒溫恒容條件下,某密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g),說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(  ) A.容器內(nèi)總壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變 B.氣體的密度不隨時(shí)間改變 C.單位時(shí)間內(nèi)生成2 mol HI同時(shí)消耗1 mol H2

2、 D.H2的體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間改變 答案:D 3.(2017·浙江高考選科4月考試改編)已知:X(g)+2Y(g)3Z(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)。下列說(shuō)法不正確的是(  ) A.0.1 mol X和0.2 mol Y充分反應(yīng)生成Z的物質(zhì)的量一定小于0.3 mol B.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化 C.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),反應(yīng)放出的總熱量可達(dá)a kJ D.升高反應(yīng)溫度,逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率也增大 答案:C 4.(2018·銀川市模擬)某可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,在t0時(shí)刻改變條件,其反應(yīng)速率與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。圖像對(duì)應(yīng)各點(diǎn)的正反應(yīng)速率

3、最大的是(  ) A.m B.n C.e D.f 解析:選D 根據(jù)圖像知,t0時(shí)改變條件,逆反應(yīng)速率逐漸減小,正反應(yīng)速率逐漸增大,平衡向左移動(dòng),當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),正反應(yīng)速率最大,即f點(diǎn)對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)速率最大。 5.(2018·黃岡中學(xué)月考)反應(yīng)NH4HC2O4(s)NH3(g)+CO(g)+CO2(g)+H2O(g)在200℃下達(dá)到平衡狀態(tài),下列各種情況中,不會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)的是(  ) A.保持溫度和容積不變,充入HCl B.其他條件不變,移去一部分NH3 C.保持溫度和體積不變,充入一定量CO2 D.保持溫度和壓強(qiáng)不變,充入一定量N2 解析:選A 審題時(shí)抓住200℃,在

4、該溫度下,氯化銨分解成氨氣和氯化氫,故充入氯化氫,上述反應(yīng)中各氣體的濃度不變,平衡不移動(dòng),A項(xiàng)正確;分離氨氣,平衡向右移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;充入二氧化碳,平衡向左移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;壓強(qiáng)不變,充入氮?dú)?,體積增大,平衡向右移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.(2016·四川卷)一定條件下,CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。設(shè)起始=Z,在恒壓下,平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)φ(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(  ) A.該反應(yīng)的焓變?chǔ)>0 B.圖中Z的大小為a>3>b C.圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中=3 D.溫度不變時(shí),圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的

5、平衡在加壓后φ(CH4)減小 解析:選A 由題中圖像看出,隨溫度升高,甲烷的平衡體積分?jǐn)?shù)減小,說(shuō)明溫度升高,平衡正向移動(dòng),則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,A項(xiàng)正確;Z越大,甲烷的平衡體積分?jǐn)?shù)越小,故b>3>a,B項(xiàng)錯(cuò)誤;起始時(shí)=3,反應(yīng)一旦開(kāi)始,則消耗等物質(zhì)的量的H2O和CH4,即的分子、分母同時(shí)減小相同的數(shù)值,故圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中的值一定不等于3,C項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度不變,加壓時(shí)平衡逆向移動(dòng),圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中甲烷的體積分?jǐn)?shù)增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.(2018·陜西安康市月考)向Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)體積相同的恒容密閉容器中各充入2 mol NO2氣體,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g)

6、 ΔH=-56.9 kJ·mol-1,達(dá)到平衡后,Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)容器中NO2的轉(zhuǎn)化率分別為α1和α2。下列推斷正確的是(  )   恒溫容器   絕熱容器 A.轉(zhuǎn)化率大小有:α1<α2 B.Ⅱ中混合氣體顏色較淺 C.Ⅰ中混合氣體密度較大 D.Ⅱ中平均相對(duì)分子質(zhì)量較小 解析:選D 開(kāi)始只投入NO2氣體,NO2顯紅棕色,N2O4呈無(wú)色,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。在容器Ⅱ中,隨著反應(yīng)進(jìn)行容器內(nèi)溫度升高,相當(dāng)于容器Ⅰ達(dá)到平衡之后加熱,平衡向左移動(dòng),容器Ⅰ中NO2的轉(zhuǎn)化率較大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;容器Ⅱ中NO2的濃度較大,顏色較深,B項(xiàng)錯(cuò)誤;兩個(gè)容器的體積相同,氣體總質(zhì)量相等,故密

7、度相等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;混合氣體中,NO2的體積分?jǐn)?shù)越大,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量越小,相對(duì)于容器Ⅰ,容器Ⅱ中NO2體積分?jǐn)?shù)較大,故Ⅱ中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量較小,D項(xiàng)正確。 8.(2016·天津卷,10(3)改編)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲(chǔ)氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0達(dá)到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是(  ) A.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變 B.吸收y mol H2只需1 mol MHx C.若降溫,該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小 D.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則v(放氫)>v(吸氫) 解析:選A MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0

8、,該反應(yīng)屬于氣體的物質(zhì)的量發(fā)生減小的反應(yīng)。A平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量不變,壓強(qiáng)不變,正確;B該反應(yīng)為可逆反應(yīng),吸收 y mol H2需要大于1 mol MHx,錯(cuò)誤;C因?yàn)樵摲磻?yīng)正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng),降溫時(shí)該反應(yīng)將向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)的平衡常數(shù)將增大,錯(cuò)誤;D向容器內(nèi)通入少量氫氣,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),v(放氫)<v(吸氫),錯(cuò)誤。 9.某溫度下,在一容積可變的容器中,反應(yīng)3X(g)+Y(g)3Z(g)達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為6 mol、2 mol和6 mol。保持溫度、壓強(qiáng)不變,對(duì)平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整,可使平衡向左移動(dòng)的是(  ) A.均增加1 m

9、ol B.均減小1 mol C.均減半 D.均加倍 解析:選B 在等溫度、等壓強(qiáng)下,增加各物質(zhì)的量與起始投料量成比例,達(dá)到的新平衡與原平衡為等效平衡,平衡不移動(dòng)。A項(xiàng),均增加相等的量,根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)和平衡時(shí)各物質(zhì)的量,相當(dāng)于Y的量增加多了,平衡向右移動(dòng);B項(xiàng),相當(dāng)于Y減少多了,平衡向左移動(dòng);C項(xiàng)和D項(xiàng),均減半或均加倍,平衡不移動(dòng)。 10.(2017·北京豐臺(tái)區(qū)期末)某同學(xué)研究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響,下列說(shuō)法正確的是(  ) 已知:Cr2O(aq)+H2O(l)2CrO(aq)+2H+(aq) (橙色)       (黃色)     ΔH=+13.8 kJ·mol-1 步驟:

10、現(xiàn)象: 試管b中顏色不變后再與試管a比較,溶液顏色變淺。 滴加濃硫酸,試管c溫度略有升高,溶液顏色與試管a相比,變深 A.該反應(yīng)是一個(gè)氧化還原反應(yīng) B.待試管b中溶液顏色不變的目的是使Cr2O完全反應(yīng) C.該實(shí)驗(yàn)不能證明減小生成物濃度,平衡正向移動(dòng) D.試管c中的現(xiàn)象說(shuō)明影響平衡的主要因素是溫度 解析:選C Cr2O與CrO中鉻元素均為+6價(jià),沒(méi)有化合價(jià)改變,不屬于氧化還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;待試管b中溶液顏色不變的目的是使反應(yīng)達(dá)到平衡而不是使Cr2O完全反應(yīng),故B錯(cuò)誤;試管b中加入NaOH溶液,OH-和H+反應(yīng)使平衡正向移動(dòng),而溶液體積增大使得反應(yīng)物和生成物的濃度減小,也會(huì)使平衡正向

11、移動(dòng),故不能確定是減小生成物濃度導(dǎo)致的平衡正向移動(dòng),C正確;試管c中加入濃硫酸,濃硫酸中存在H+,使平衡逆向移動(dòng),溶液顏色加深,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動(dòng),溶液顏色變淺,根據(jù)現(xiàn)象可知試管c比試管a顏色深,所以說(shuō)明影響平衡的主要因素是H+濃度,D錯(cuò)誤。 11.(2018·黃岡第一次調(diào)研)在恒溫恒容的容器中,發(fā)生反應(yīng):H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g)。初始時(shí)加入平均相對(duì)分子質(zhì)量為15的H2、CO混合氣體,一段時(shí)間后測(cè)得氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為16。下列說(shuō)法正確的是(  ) A.反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)之比為2∶1 B.反應(yīng)前后氣體的密度之比為15∶16 C.此時(shí)CO

12、的轉(zhuǎn)化率為50% D.若反應(yīng)繼續(xù)向正反應(yīng)方向 進(jìn)行,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將減小 解析:選C 設(shè)初始時(shí)加入H2、CO的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol,據(jù)H2、CO混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為15可得=15,解得x∶y=1∶1。令初始時(shí)加入H2、CO各1 mol,按“三段式法”計(jì)算:       H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g) 起始量/mol 1 1 0 0 轉(zhuǎn)化量/mol z z z z 某時(shí)刻量/mol 1-z  1-z z z 一段時(shí)間后測(cè)得氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為16,則有=16,解得z=0.5。由上述分析可知

13、,反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)之比等于2 mol∶(2-0.5) mol=4∶3,A錯(cuò)誤;恒溫恒容的容器中進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)前后氣體的密度之比等于氣體的質(zhì)量之比,故反應(yīng)前后氣體的密度之比為(2×1+28×1)∶(2×0.5+28×0.5+18×0.5)=5∶4,B錯(cuò)誤;此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%,C正確;若反應(yīng)繼續(xù)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則會(huì)生成更多的H2O(g),氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將增大,D錯(cuò)誤。 12.(2018·唐山聯(lián)考)在恒溫恒容的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)。Ⅰ.將3 mol A和2 mol B在一定條件下反應(yīng),達(dá)平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)為a;Ⅱ.若起始時(shí)A、B、C

14、投入的物質(zhì)的量分別為n(A)、n(B)、n(C),平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)也為a。下列說(shuō)法正確的是(  ) A.若Ⅰ達(dá)平衡時(shí),A、B、C各增加1 mol,則B的轉(zhuǎn)化率將一定增大 B.若向Ⅰ平衡體系中再加入3 mol A和2 mol B,C的體積分?jǐn)?shù)若大于a,可斷定x>4 C.若x=2,則Ⅱ體系起始物質(zhì)的量應(yīng)滿(mǎn)足3n(B)>n(A)+3 D.若Ⅱ體系起始物質(zhì)的量滿(mǎn)足3n(C)+8n(A)=12n(B),則可判斷x=4 解析:選D 恒溫恒容條件下的等效平衡,無(wú)論如何進(jìn)行配比,只要把反應(yīng)一端按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比完全轉(zhuǎn)化為另一端的物質(zhì)后,相當(dāng)于完全等同的起始量即可。A項(xiàng),A、B、C各增加1 mol時(shí),

15、A與B不可能完全轉(zhuǎn)化為C,加入的B相對(duì)量大,A的轉(zhuǎn)化率增大,而B(niǎo)的轉(zhuǎn)化率將減小,錯(cuò)誤;B項(xiàng),在Ⅰ平衡體系中再加入3 mol A和2 mol B,相當(dāng)于增大了體系的壓強(qiáng),C的體積分?jǐn)?shù)增大,說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)方向體積縮小,x<4,錯(cuò)誤;C項(xiàng),假設(shè)C完全轉(zhuǎn)化為A、B,則n(A)+n(C)=3,n(B)+n(C)=2,即3n(B)=n(A)+3,錯(cuò)誤;D項(xiàng),設(shè)C完全轉(zhuǎn)化為A、B,則xn(A)+3n(C)=3x,xn(B)+n(C)=2x,即2xn(A)+3n(C)=3xn(B),正確。 13.(2018·山東師范大學(xué)附中檢測(cè))氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品,是生產(chǎn)銨鹽、尿素等的原料。 (1

16、)現(xiàn)有如下合成氨的途徑:2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH=+92.4 kJ·mol-1 在恒容密閉容器中達(dá)到平衡的標(biāo)志有____________。 ①單位時(shí)間內(nèi)生成3n mol H2的同時(shí)生成2n mol NH3 ②用NH3、N2、H2表示反應(yīng)速率比為2∶1∶3 ③混合氣體的密度不再改變 ④混合氣體的壓強(qiáng)不再改變 ⑤混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變 (2)工業(yè)上常用CO2和NH3通過(guò)如下反應(yīng)合成尿素[CO(NH2)2]。 CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH<0 t℃時(shí),向容積恒定為2 L的密閉容器中加入0.10 mol CO

17、2和0.40 mol NH3,70 min時(shí)達(dá)到平衡。反應(yīng)中CO2(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下表所示: 時(shí)間/min 0 30 70 80 100 n(CO2)/mol 0.10 0.060 0.040 0.040 0.040 ①20 min時(shí)v正(CO2)____________(填“>”、“=”或“<”)80 min時(shí)v逆(H2O)。 ②在100 min時(shí),保持其他條件不變,再向容器中充入0.050 mol CO2和0.20 mol NH3,重新建立平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率與原平衡相比將____________(填“增大”、“不變”或“減小”)。 ③根據(jù)表中

18、數(shù)據(jù)在圖中繪制出在t℃下NH3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的圖像。保持其他條件不變,則(t+10)℃下正確的圖像可能是____________(填圖中的“A”或“B”)。 解析:(2)①在20 min時(shí),未達(dá)到平衡狀態(tài),且CO2、H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等,所以20 min時(shí)v正(CO2)>80 min時(shí)v逆(H2O)。②相當(dāng)于加壓,平衡右移,所以CO2的轉(zhuǎn)化率增大。③30 min:α(NH3)=×100%=20%,70 min:α(NH3)=×100%=30%。 答案:(1)①④⑤ (2)①>?、谠龃蟆、?如下圖所示) B 14.(2018·南昌第二次模擬)NH3作為一種重要化工原料,被大量

19、應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國(guó)家863計(jì)劃。催化劑常具有較強(qiáng)的選擇性,即專(zhuān)一性。已知: 反應(yīng)Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-905.0 kJ·mol-1 反應(yīng)Ⅱ:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2 (1) 化學(xué)鍵 H—O O===O NN N—H 鍵能/(kJ·mol-1) 463 496 942 391 ΔH2=____________________。 (2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2,在某催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)Ⅰ,則下列有關(guān)敘述中正確的是_______

20、_____(填序號(hào))。 A.使用催化劑時(shí),可降低該反應(yīng)的活化能,加快其反應(yīng)速率 B.若測(cè)得容器內(nèi)4v正(NH3)=6v逆(H2O)時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡 C.當(dāng)容器內(nèi)=1時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡 (3)氨催化氧化時(shí)會(huì)發(fā)生上述兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ。為分析某催化劑對(duì)該反應(yīng)的選擇性,在1 L密閉容器中充入1 mol NH3和2 mol O2,測(cè)得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如圖: ①該催化劑在高溫時(shí)選擇反應(yīng)____________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②520℃時(shí),4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)的平衡常數(shù)K=____________(不要求得出計(jì)算結(jié)果,只需列出數(shù)字計(jì)

21、算式)。 ③有利于提高NH3轉(zhuǎn)化為N2的平衡轉(zhuǎn)化率的措施有____________(填序號(hào))。 A.使用催化劑Pt/Ru B.使用催化劑Cu/TiO2 C.增大NH3和O2的初始投料比 D.投料比不變,增大反應(yīng)物的濃度 E.降低反應(yīng)溫度 解析:(1)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=4×3×391 kJ·mol-1+3×496 kJ·mol-1-2×942 kJ·mol-1-6×2×463 kJ·mol-1=-1 260 kJ·mol-1。 (2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2,在某催化劑的作用下進(jìn)

22、行反應(yīng)Ⅰ,使用催化劑時(shí),可降低該反應(yīng)的活化能,加快其反應(yīng)速率,A正確;若測(cè)得容器內(nèi)4v正(NH3)=6v逆(H2O)時(shí),兩反應(yīng)速率之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,說(shuō)明反應(yīng)未達(dá)到平衡,B不正確;當(dāng)容器內(nèi)=1時(shí),并不能說(shuō)明各組分含量保持不變,也不能說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率相等,所以不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡,C不正確。 (3)①根據(jù)圖像結(jié)合N元素守恒可知,在高溫時(shí)氨主要轉(zhuǎn)化為NO,所以該催化劑在高溫時(shí)選擇反應(yīng)Ⅰ。 ②520℃時(shí),4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)的平衡常數(shù)可根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算。A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為0.2,說(shuō)明n(N2)=n(NO)=0.2 mol,根據(jù)N元素守恒得n(NH

23、3)=1 mol-0.2 mol-0.2 mol×2=0.4 mol,再根據(jù)H元素守恒得n(H2O)==0.9 mol,最后根據(jù)O元素守恒得n(O2)=2 mol-0.2 mol×-0.9 mol×=1.45 mol,因?yàn)槿莘e為1 L,所以K=。 ③使用催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,但不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,所以A和B都不正確;增大NH3和O2的初始投料比雖然有利于反應(yīng)Ⅱ的發(fā)生,但會(huì)減小氨氣的轉(zhuǎn)化率,C不正確;正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),投料比不變,增大反應(yīng)物的濃度相當(dāng)于采取了加壓的措施,加壓對(duì)逆反應(yīng)有利,所以氨的轉(zhuǎn)化率減小,D不正確;正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低反應(yīng)溫度對(duì)正反應(yīng)有利,所以有利于提高NH3轉(zhuǎn)化為N2平衡轉(zhuǎn)化率,所以E正確。 答案:(1)-1 260 kJ·mol-1 (2)A (3)①Ⅰ?、凇、跡

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