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題目列表(包括答案和解析)

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2.下列事實中，不能用勒夏特列原理解釋的是(　　 )

A.由H₂和N₂合成氨時，在高壓下進行是有利的

B.升高盛放水的密閉容器中的溫度，水的蒸氣壓就增大

C.合成氨在高溫下進行，加入催化劑使反應速率增加，這對氨的合成有利

D.降低壓強，使N₂O₄的分解率增高

試題詳情

1.氨的合成反應為N₂+3H₂2NH₃(正反應放熱)，在合成氨工業(yè)生產(chǎn)中應采取的適宜條件是(　　 )

A.低溫、高壓、催化劑　　　　　　　　 B.高溫、高壓

C.盡可能的高溫、高壓　　　　　　　　 D.適當溫度、適當高壓、催化劑

試題詳情

4.如何正確區(qū)別轉(zhuǎn)化率與物質(zhì)所占百分含量的關系?

例題：如下圖所示，是表示外界條件(溫度、壓強)的變化對下列反應的影響：L(固)+G(氣) 2R(氣)(正反應為吸熱反應)在圖中，Y軸是指(　　 )

A.平衡混合氣中G的百分含量　　　 B.平衡混合氣中R的百分含量

C.G的轉(zhuǎn)化率　　　　　　　　　　 D.L的轉(zhuǎn)化率

分析：根據(jù)題中給出的反應式可知，該反應是一個氣體體積增大的吸熱反應.

根據(jù)圖形曲線可知，Y所指的量應該是：

“隨溫度的升高而減小”以及“隨壓強的增大而增大”者，應由此來判斷符合題意的選項.

升溫使題中的平衡反應右移，所以R%增大，G%減少，L和G的轉(zhuǎn)化率都增高，故只有選項A符合要求.

增大壓強，使平衡左移，R%減少，G%增大，也是A符合要求，所以Y軸是指平衡混合氣體中G的百分含量.

本題答案：A

[難題巧解點撥]

例1：在一定溫度、壓強和催化劑存在時，把N₂和H₂按1∶3體積比混合，當反應達到平衡時，混合氣中NH₃的體積分數(shù)為25%，求N₂的轉(zhuǎn)化率.

分析：此題可用常規(guī)三行式解法，也可用差量法求解.這里，用整體思維方法求解.

設平衡時混合氣為100體積，顯然NH₃為25體積.由于N₂和H₂的混合比正好為化學計量數(shù)之比，1∶3投料，1∶3轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化率也應相同.列式分析如下：

　　　　　 N₂+3H₃2NH₃

平衡時　　　 75　　　　 25

起始時　　 75+50　　　 0

轉(zhuǎn)化率：α_N2=α_H2=×100%=40%

同學們可用其它解法予以對照.

例2：(高考科研題)在一定條件下，合成氨反應達到平衡后，混合氣體中NH₃的體積分數(shù)為25%.若反應前后條件保持不變，則反應后縮小的氣體體積與原反應物體積的比值是(　　 )

A.1/5　　　　　 B.1/4 　　　　　 C.1/3　　　　　 D.1/2

分析：設起始時H₂為amol，N₂為bmol，平衡時NH₃為xmol，則

　　　　　　　 3H₂　 +　 N₂　　2NH₃

起始時　　　　 a　　　　 b　　　　　 0

平衡后　　　 a-3x/2　　 b-x/2　　　 x

因為，在相同條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于體積比

據(jù)題意可得方程：=25%.化簡得　 =1/5，故正確答案為A.

評析：本題是一道簡單的計算題，關鍵是根據(jù)題意列出方程，但必須注意，題目并未規(guī)定n(H₂)∶n(N₂)=3∶1，且反應是可逆的.否則，就會導致錯選D.

另解：利用例1的解題思想，這里無論起始投入按何種比例，仍可設平衡時總體積為100L，則NH₃為25L，H₂和N₂共75L.按反應化學計量數(shù)關系，反應前原反應物體積應為(75+50)L，反應后縮小的體積為(125-100)L，所求比值為(125-100)∶125＝.

例3：工業(yè)上用氨和二氧化碳反應合成尿素.已知下列物質(zhì)在一定條件下均能與水反應產(chǎn)生H₂和CO₂，H₂是合成氨的原料，CO₂供合成尿素用.若從充分利用原料的角度考慮，選用　　 (填序號)物質(zhì)作原料較好.

A.CO　　　　　　　　　 B.石腦油(C₅H₁₂、C₆H₁₄)

C.CH₄　　　　　　　 D.焦炭

作出這種選擇的依據(jù)是　　　　　　　 .(杭州市聯(lián)考試題)

分析：根據(jù)反應：N₂+3H₂2NH₃，CO₂+2NH₃CO(NH₂)₂+H₂O，若要充分利用原料，顯然要求原料與水反應產(chǎn)生的H₂和CO₂物質(zhì)的量之比等于或接近于3∶1時，上述反應趨于恰好反應，原料得以充分利用.根據(jù)題示信息：

C+2H₂O＝CO₂+2H₂(2∶1)，CO+H₂O＝CO₂+H₂(1∶1)

CH₄+2H₂O＝CO₂+4H₂(4∶1)，C₅H₁₂+10H₂O＝5CO₂+16H₂(3.2∶1)，故石腦油的利用率最高，答案為B.

評析：若要求充分利用原料，通常有兩種途徑：(1)所投入的原料物質(zhì)的量之比等于化學方程式中物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，使原料恰好反應；(2)增加廉價物質(zhì)的量，使價格貴重物質(zhì)充分利用，亦即提高價格貴重的原料利用率.

[典型熱點考題]

例1：在氮氣、氫氣合成氨的合成塔中，進入的氣體按N₂與H₂體積比為1∶3，塔中的壓強為1.62×10⁷Pa，又知從塔中出來的氣體中，NH₃占25%(體積百分組成).求：

(1)從合成塔出來的混合氣體中，N₂和H₂的體積百分組成.

(2)合成塔出來氣體的壓強.

分析： (1)N₂+3H₂2NH₃

反應中N₂與H₂的體積比(同于物質(zhì)的量之比)和原料混合氣體中的比值相同，故從塔中出來的氣體中N₂∶H₂仍為1∶3.

即V(N₂)=(1-25%)××100%=18.75%

　 V(H₂)=(1-25%)××100%=56.25%

　 (2)　　　　 N₂　　 +　　 3H₂　　2NH₃

起始(mol)　 1　　　　　 3　　　　　 0

平衡(mol)　 1-x　　　　 3-3x　　　　　　 2x

×100%=25%，x=0.4

即　　　　 1-x=0.6,3-3x=1.8,2x=0.8

∴　　　　 n₂=3.2mol，而n₁=4mol

T不變時　 p₁∶p₂=n₁∶n₂

則p₂=p₁·=1.62×10⁷×=1.30×10⁷(Pa).

評析：巧用原料氣配比和反應進行特點以及阿伏加德羅定律解題.此題屬合成氨工業(yè)生產(chǎn)基本的理論計算.

例2：(1997年全國高考題)把氫氧化鈣放入蒸餾水中，一定時間后反應達到如下平衡：

Ca(OH)₂Ca²⁺+2OH^-

加入以下溶液，可使Ca(OH)₂減少的是(　　 )

A.Na₂S溶液　　　　　 B.AlCl₃溶液　　　　 C.NaOH溶液　　　　　 D.CaCl₂溶液

分析：要使Ca(OH)₂的量減少，需使平衡Ca(OH)₂(固) Ca²⁺+2OH^-向右移動，而減少Ca²⁺的濃度或OH^-的濃度可使平衡右移.A、C溶液呈堿性，能增大OH^-的濃度，D能增大Ca²⁺的濃度，即A、C、D均使平衡左移；只有B中的Al³⁺能結合OH^-，使平衡右移.答案為B.

評析：勒夏特列原理除適用于化學平衡外，同樣可應用在溶解平衡、電離平衡、水解平衡中.

例3：(1998年上海高考題)牙齒表面由一層硬的、組成為Ca₅(PO₄)₃OH的物質(zhì)保護著，它在唾液中存在下列平衡：

Ca₅(PO₄)₃OH(固) 5Ca²⁺+3PO₄^3-+OH^-

(1)進食后，細菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是　　　　　　　 .

(2)已知Ca₅(PO₄)₃F(固)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小，質(zhì)地更堅固.當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因是(用離子方程式表示)　　　　　　　 .

(3)根據(jù)以上原理，請你提出一種其他促進礦化的方法.答：　　　　　　　 .

分析：(1)H⁺+OH^-＝H₂O，使平衡向脫礦方向移動.(2)依據(jù)信息，F(xiàn)^-替換平衡中的OH^-，生成溶解度更小、質(zhì)地更堅固的Ca₅(PO₄)₃F,5Ca²⁺+3PO₄^3-+F^-=Ca₅(PO₄)₃F↓.(3)促進礦化的方法之一是使上述平衡向左移動.一種可行的方法是加Ca²⁺，使平衡向左移動.

評析：本題主要考查運用勒夏特列原理解決化學實際問題的能力.題目新穎，但答案就在題干中，關鍵在于認真理解題意，并能和所學知識聯(lián)系起來.

[同步達綱練習]

試題詳情

3.反應物用量的改變對平衡轉(zhuǎn)化率的影響

若反應物只有一種，如aA(g) 　bB(g)+cC(g)，增加A的量，平衡向正反應方向移動，但該反應物A的轉(zhuǎn)化率的變化與氣體物質(zhì)的系數(shù)有關.

(1)若a=b+c，A的轉(zhuǎn)化率不變；

(2)若a＞b+c，A的轉(zhuǎn)化率增大；

(3)若a＜b+c，A的轉(zhuǎn)化率減小.

若反應物不止一種時，如：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)

(1)若只增加A的量，平衡正向移動，而A的轉(zhuǎn)化率減小，B的轉(zhuǎn)化率增大.

(2)若按原比例同倍數(shù)地增加反應物A和B的量，則平衡向正反應方向移動.而反應物轉(zhuǎn)化率與氣體反應系數(shù)有關.如a+b=c+d，A、B轉(zhuǎn)化率都不變；如a+b＜c+d，A、B轉(zhuǎn)化率都減��；如a+b＞c+d，A、B轉(zhuǎn)化率都增大.

試題詳情

2.如何選擇適宜條件，使平衡向有利的方向移動?

應從以下幾方面觀察考慮：①反應前后氣體物質(zhì)的計量數(shù)；②反應熱情況；③反應速率；④轉(zhuǎn)化率(增加廉價物質(zhì)的量，提高價格貴重原料的利用率)

例如，在硫酸工業(yè)中，通過下列反應使SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃：2SO₂+O₂ 2SO₃(正反應放熱)

已知常壓下平衡混合氣體中SO₃體積分數(shù)為91%，試回答：

(1)生產(chǎn)中常用過量的空氣是為了　　　　　　　；

(2)加熱到400°-500°是由于　　　　　　　；

(3)壓強采用　　　　　　　，原因是　　　　　　　；

(4)尾氣中的SO₂必須回收，是為了　　　　　　　 .

此題根據(jù)題示信息和以上提出的要考慮的幾個方面，不難分析作答.

試題詳情

1.巧用假設，靈活解題

例如：密閉容器中，N₂+3H₂ 2NH₃在500℃時達到平衡，問：

(1)將H₂、NH₃的濃度同時增大1倍，平衡如何移動?

(2)將N₂、NH₃的濃度同時增大1倍，平衡如何移動?

分析：濃度的改變是反應物和生成物部分發(fā)生而改變，因而平衡的移動就較難判斷.而巧用假設就較易解答.(1)將不變濃度的N₂視為液體(常數(shù))，將濃度改變的H₂、NH₃視為氣體，得出等效平衡N₂(l)+3H₂(g) 2NH₃(g)，將H₂、NH₃濃度同時增大1倍，相當于上述等效平衡壓強增大到原來的2倍，所以等效平衡向正反應方向移動，原平衡同向移動.也可利用平衡常數(shù)K來判斷.

(2)同理分析可得，平衡向逆方向移動.

又例如，平衡反應2NO₂N₂O₄在體積不變的密閉容器中進行，在其它條件不變時，若向容器中分別增加NO₂和N₂O₄，的比值如何變化?