Question

【題目】I .合成氨工業(yè)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、國防工業(yè)中，有著重要的地位

己知：N2 (g) +3H2 (g) 2NH3 (g) △H=-92 kJ·mol-1

(1)下列有關(guān)該反應(yīng)速率的敘述，正確的是(選填序號(hào))____________。

a.升高溫度可以增大活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率

b.增大壓強(qiáng)不能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，但可以加快反應(yīng)速率

c.使用催化劑可以使反應(yīng)物分子平均能量升高，加快反應(yīng)速率

d.在質(zhì)量—定的情況下，催化劑顆粒的表面積大小，對(duì)反應(yīng)速率有顯著影響

(2)對(duì)于合成氨反應(yīng)而言，如圖有關(guān)圖象一定正確的是(選填序號(hào)) ______________。

II.向2L的密閉容器中充入7.6molNO和3.8mol O2，發(fā)生如下反應(yīng)：

①2NO(g) + O2(g) =2NO2 (g) ②2NO2 (g) ==N2O4 (g)

測(cè)得NO2和N2O4的濃度變化如圖所示，0~10min維持容器溫度為T1℃，10min后升高并維持容器的溫度為T2℃。

(1)計(jì)算前5min N2O4反應(yīng)的平均速率為________________________。

(2)計(jì)算T1℃時(shí)反應(yīng)②的化學(xué)平衡常數(shù)為_______________________。

(3)若起始時(shí)向該容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O4，判斷T1℃時(shí)反應(yīng)②進(jìn)行的方向_____(正向、逆向、不移動(dòng))，并計(jì)算達(dá)到平衡時(shí)N2O4的物質(zhì)的量為_____mol。

Answer 1

【答案】 abd ac 0.18mol/ (L·min) 0.4 正向 2.2mol

【解析】I．（1）a．升高溫度可以增大活化分子百分?jǐn)?shù)，有效碰撞的次數(shù)增加，則加快反應(yīng)速率，故a正確；b．增大壓強(qiáng)，可增大單位體積活化分子數(shù)目，則加快反應(yīng)速率，故b正確；c．使用催化劑，降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，但反應(yīng)物分子平均能量不變，故c錯(cuò)誤；d．增大固體表面積，可增大反應(yīng)速率，故d正確，故答案為abd；

（2）a．升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，則氨氣的體積分?jǐn)?shù)減小，但反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間縮短，故正確；b．反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，各物質(zhì)濃度變化量之比等于其計(jì)量數(shù)之比，氫氣與氨氣濃度變化量之比為3：2，故錯(cuò)誤；c．使用催化劑加快反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，但不影響平衡移動(dòng)，符合題意，故正確；故答案為ac；

Ⅱ．（1）從圖可知5min時(shí)N2O4濃度為0.9mol/L，則前5min反應(yīng)的平均速率v（N2O4）==0.18mol/（Lmin）；

（2）T1℃時(shí)反應(yīng)②2NO2（g）N2O4（g）的在5min達(dá)到平衡，此時(shí)N2O4濃度為0.9mol/L，NO2濃度為1.5mol/L，則化學(xué)平衡常數(shù)K===0.4；

（3）起始時(shí)向該容器中充入3.6molNO2和2.0molN2O4，此時(shí)Qc==0.31＜K，反應(yīng)正向進(jìn)行；
設(shè)轉(zhuǎn)化四氧化二氮為x，列三段式：
2NO2（g）N2O4（g）
c始：1.81.0
c轉(zhuǎn)：2xx
c平：1.8-2x1.0+x
相同溫度下，K不變，則:═0.4，得x=0.1，則平衡時(shí)N2O4的物質(zhì)的量為（1+0.1）mol/L×2L=2.2mol。