如圖，一定溫度下，分別往容積均為 5L 的甲（恒壓容器）、乙（恒容容器）中加入 0.5mol無色的N2O4氣體，立即出現(xiàn)紅棕色．當反應進行到 2s時，測得乙容器中N2O4的濃度為 0.09mol?L-1．經(jīng)過 60s，乙容器中的反應達到平衡．（反應過程中兩個容器的溫度均保持恒定）
（1）容器中氣體出現(xiàn)紅棕色的原因（用化學方程式表示）是：
N2O4?2NO2
N2O4?2NO2
．
（2）前 2s內乙容器中以N2O4的濃度變化表示的反應速率為
0.005mol/L?s
0.005mol/L?s
．
（3）達到平衡時，甲容器中反應所需的時間
大于
大于
   60s（填“大于”、“小于”或“等于”，以下同）；容器內N2O4的濃度甲
小于
小于
    乙；反應過程中吸收的能量甲
小于
小于
    乙．
分析：（1）N2O4氣體發(fā)生反應生成NO2，NO2氣體是紅棕色氣體；
（2）依據(jù)化學反應速率的概念結合N2O4氣體單位時間內的濃度變化計算；
（3）甲始終恒壓，反應慢，進行的程度大，時間長，吸收能量多，而乙恒容，壓強增大，反應快，進行程度小，時間短，吸收能量少．
解答：解：（1）容器中氣體出現(xiàn)紅棕色的原因是因為N2O4氣體發(fā)生反應生成NO2，NO2氣體是紅棕色氣體；反應的化學方程式為N2O4?2NO2，故答案為：N2O4?2NO2；
（2）化學反應速率是用單位時間內物質濃度的變化計算，開始N2O4的濃度為0.1mol/L；反應2s后濃度變?yōu)?.09mol/L，前 2s內乙容器中以N2O4的濃度變化表示的反應速率為：v=
△C
△t
=
0.1mol/L-0.09mol/L
2s
=0.005mol/L?s，故答案為：0.005mol/L?s；
（3）達到平衡時，甲容器是恒溫恒壓容器，反應慢，進行的程度大，時間長，乙容器是恒溫恒容，壓強增大，反應快，進行程度小，時間短，甲容器中反應所需的時間大于乙容器；容器內N2O4的濃度甲小于乙；反應過程中吸收的能量甲小于乙，故答案為：大于；小于；小于．
點評：本題考查了化學反應速率的計算判斷，主要是恒溫恒壓容器，恒溫恒容容器中反應的變化和反應快慢，理解恒壓條件是解題關鍵，題目難度中等．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

本題分兩個題目．
Ⅰ、影響化學反應速率的因素很多，某課外興趣小組用實驗的方法通過圖1所示裝置研究反應速率的有關問題．

（1）現(xiàn)設計如下實驗方案探究溫度和c（H2SO4）對鋅與稀硫酸反應速率的影響．
①請在表格空白處填寫適當?shù)姆磻獥l件．
編號 實驗目的 鋅粒 溫度 c（H2SO4） 需測量的數(shù)據(jù)
Ⅰ 為以下實驗作參照 3粒 25℃ c1 a
Ⅱ 探究溫度對反應速率的影響 3粒 50℃
c1
c1
 b
Ⅲ 探究濃度對反應速率的影響 3粒
25℃
25℃
 c2 d
（注：在實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，鋅粒表面積相同）
②“需測量的數(shù)據(jù)”是
一定時間內收集到的氣體體積或收集一定體積的氣體所需要的時間
一定時間內收集到的氣體體積或收集一定體積的氣體所需要的時間
．
（2）對于實驗Ⅰ，鋅粒與H2SO4反應生成H2的量與反應時間的關系曲線如圖2所示．請在圖3中畫出上述反應的速率（mL/min）與時間（min）的關系曲線圖．
Ⅱ、在一定溫度下，有a．鹽酸　b．硫酸　c．醋酸三種酸．在不同情況下可能有以下關系：
A．b＞a＞c　  B．b＞a=c  　C．c＞a＞b     D．c＞a=b　  E．a=b＞c
請從上述選項中選擇合適的答案．
（3）當三種酸溶液pH相同時，三者物質的量濃度關系順序是
C
C
．
（4）同體積、同物質的量濃度的三種酸，中和NaOH的能力由大到小的順序是
B
B
．
（5）當三者c（H+）相同、體積相同時，同時加入形狀、密度、質量完全相同的鋅，若產生相同體積的H2（相同狀況），反應所需時間的長短關系是
D
D
（認為H2SO4第二步電離完全，并忽略陰離子對反應速率的影響）．
（6）將pH相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后，c（H+）由大到小的順序是
D
D
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

如圖1是煤化工產業(yè)鏈的一部分，試運用所學知識，解決下列問題：
（1）該產業(yè)鏈中合成氨的反應在較低溫下能否自發(fā)進行？
可以
可以
．
（2）已知該產業(yè)鏈中某反應的平衡表達式為：K=
C(H2)C(CO)
C(H2O)
，它所對應的化學反應為：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；
．
（3）已知在一定溫度下，各反應的平衡常數(shù)如下：
C（s）+CO2（g）?2CO（g），K1
CO（g）+H2O（g?H2（g）+CO2（g），K2
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），K3
則K1、K2、K3之間的關系是：
K3=K1×K2
K3=K1×K2
．
（4）煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實際問題．已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應器時，會發(fā)生如下反應：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），該反應平衡常數(shù)隨溫度的變化如下：
溫度/℃ 400 500 800
平衡常數(shù)K 9.94 9 1
該反應的正反應方向是
放熱
放熱
反應（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時進行，設起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉化率為：
75%
75%
．
（5）從圖中看出氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．已知NO2和N2O4的結構式分別是和．已知N-N鍵鍵能為167kJ?mol-1，NO2中氮氧鍵的鍵能為466kJ?mol-1，N2O4中氮氧鍵的鍵能為438.5kJ?mol-1．請寫出NO2轉化為N2O4的熱化學方程式為
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
．對反應N2O4（g）?2NO2（g），在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖2所示．下列說法正確的是
D
D
．
A．A、C兩點的反應速率：A＞C
B．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B＜C
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
（6）以上述產業(yè)鏈中甲醇為燃料制成燃料電池，請寫出在氫氧化鉀介質中該電池的負極反應式
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O；
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O；
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

(8分)德國人哈伯在1913年實現(xiàn)了合成氨的工業(yè)化生產，反應原理：

N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；已知298 K時，

ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2J·mol－1·K－1，試回答下列問題：

(1)計算說明298 K下合成氨反應能否自發(fā)進行？________(填“能”或“不能”)；在298K時，將10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中，為什么放出的熱量小于924 kJ？________。

(2)如圖在一定條件下，將1 mol N2和3mol H2混合于一個10 L的密閉容器中，反應達到A平衡時，混合氣體中氨占25%，試回答下列問題：

①N2的轉化率為________；

②在達到狀態(tài)A時，平衡常數(shù)KA＝________(代入數(shù)值的表達式，不要求得具體數(shù)值)，當溫度由T1變化到T2時，KA________KB(填“＝”、“<”或“>”)。

③在達到狀態(tài)B時，下列說法正確的是(　　)

a．通入氬氣使壓強增大，化學平衡向正反應方向移動

b．N2的正反應速率是H2的逆反應速率的1/3倍

c．降低溫度，混合氣體的平均相對分子質量變小

d．增加N2的物質的量，H2的轉化率降低

(3)若在恒溫、恒壓條件下合成氨反應達到平衡后，再向平衡體系中通入氬氣，平衡________移動(填“向左”“向右”或“不”)。

(4)在1998年希臘亞里斯多德大學的Marnellos和Stoukides采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H＋)，實現(xiàn)了高溫高壓下高轉化率的電化學合成氨，其實驗裝置如圖：

則陰極的電極反應式為____________________________________________________。

 

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科目：高中化學 來源：2012屆高考化學一輪復習《化學反應速率與化學平衡》專題綜合測試（蘇教版） 題型：填空題

(8分)德國人哈伯在1913年實現(xiàn)了合成氨的工業(yè)化生產，反應原理：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；已知298 K時，
ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1，試回答下列問題：
(1)計算說明298 K下合成氨反應能否自發(fā)進行？________(填“能”或“不能”)；在298 K時，將10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中，為什么放出的熱量小于924 kJ？________。

(2)如圖在一定條件下，將1 mol N2和3 mol H2混合于一個10 L的密閉容器中，反應達到A平衡時，混合氣體中氨占25%，試回答下列問題：
①N2的轉化率為________；
②在達到狀態(tài)A時，平衡常數(shù)KA＝________(代入數(shù)值的表達式，不要求得具體數(shù)值)，當溫度由T1變化到T2時，KA________KB(填“＝”、“<”或“>”)。
③在達到狀態(tài)B時，下列說法正確的是(　　)
a．通入氬氣使壓強增大，化學平衡向正反應方向移動
b．N2的正反應速率是H2的逆反應速率的1/3倍
c．降低溫度，混合氣體的平均相對分子質量變小
d．增加N2的物質的量，H2的轉化率降低
(3)若在恒溫、恒壓條件下合成氨反應達到平衡后，再向平衡體系中通入氬氣，平衡________移動(填“向左”“向右”或“不”)。
(4)在1998年希臘亞里斯多德大學的Marnellos和Stoukides采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H＋)，實現(xiàn)了高溫高壓下高轉化率的電化學合成氨，其實驗裝置如圖：

則陰極的電極反應式為____________________________________________________。

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年高考化學一輪復習《化學反應速率與化學平衡》專題綜合測試（蘇教版） 題型：填空題

(8分)德國人哈伯在1913年實現(xiàn)了合成氨的工業(yè)化生產，反應原理：

N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；已知298 K時，

ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1，試回答下列問題：

(1)計算說明298 K下合成氨反應能否自發(fā)進行？________(填“能”或“不能”)；在298 K時，將10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中，為什么放出的熱量小于924 kJ？________。

(2)如圖在一定條件下，將1 mol N2和3 mol H2混合于一個10 L的密閉容器中，反應達到A平衡時，混合氣體中氨占25%，試回答下列問題：

①N2的轉化率為________；

②在達到狀態(tài)A時，平衡常數(shù)KA＝________(代入數(shù)值的表達式，不要求得具體數(shù)值)，當溫度由T1變化到T2時，KA________KB(填“＝”、“<”或“>”)。

③在達到狀態(tài)B時，下列說法正確的是(　　)

a．通入氬氣使壓強增大，化學平衡向正反應方向移動

b．N2的正反應速率是H2的逆反應速率的1/3倍

c．降低溫度，混合氣體的平均相對分子質量變小

d．增加N2的物質的量，H2的轉化率降低

(3)若在恒溫、恒壓條件下合成氨反應達到平衡后，再向平衡體系中通入氬氣，平衡________移動(填“向左”“向右”或“不”)。

(4)在1998年希臘亞里斯多德大學的Marnellos和Stoukides采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H＋)，實現(xiàn)了高溫高壓下高轉化率的電化學合成氨，其實驗裝置如圖：

則陰極的電極反應式為____________________________________________________。

 

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