解题思路:(1)根据v=[△c/△t]计算反应速率;
(2)计算平衡时各物质的浓度,根据平衡常数表达式计算;
(3)画图要点:①T1→T2,降低温度,则反应速率减小,单位时间内消耗氢气的物质的量减小,达到平衡时间增大;②由于正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,则平衡时氢气的物质的量减小;
(4)利用盖斯定律计算;
(5)反应为放热反应,可增大压强、降低温度等方法使平衡向正反应方向移动.
(1)反应开始3min内,氢气的物质的量1.6mol,则v(H2)=
4.0mol−1.6mol
10L
3min=0.080mol/(L•min),
故答案为:0.080mol/(L•min);
(2)由图象可知,平衡时H2的浓度0.10 mol/L,则:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
起始浓度(mol/L) 0.30 0.40 0
转化浓度(mol/L) 0.10 0.30 0.20
平衡浓度(mol/L) 0.20 0.10 0.20
K=
c2(NH3)
c(N2)×c3(H2)=
(0.20mol/L)2
0.20mol/L×(0.10mol/L)3=2.0×102 (L/mol)2;
故答案为:2.0×102 (L/mol)2;
(3)T1→T2,降低温度,则反应速率减小,单位时间内消耗氢气的物质的量减小,达到平衡时间增大;
由于正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,则平衡时氢气的物质的量减小,则图象为
,
故答案为:
;
(4)根据盖斯定律,第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式,则CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=+2.8kJ/mol,故答案为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=+2.8kJ/mol;
(5)由于CH3COO[Cu(NH3)2]+CO+NH3⇌CH3COO[Cu(NH3)3]•CO的反应是放热反应,增大压强、降低温度、通入氨气或分离出CH3COO[Cu(NH3)3]•CO等措施,都能使平衡向正反应方向移动,提高CO的吸收率或转化率,
故答案为:增大压强、降低温度、通入氨气或分离出CH3COO[Cu(NH3)3]•CO(任写一点).
点评:
本题考点: 化学平衡的计算;工业合成氨;用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学平衡的调控作用.
考点点评: 本题综合考查化学反应速率与化学平衡以及化学反应与能量等问题,本题的易错点为(3),注意温度对平衡移动的影响,题目难度中等.