Question

【題目】氮是大氣中含量最多的氣體，研究氮及其化合物對(duì)人類有重要的意義。

（1）合成氨的原理為：N2(g)+3H22NH3△H=-92.4kJ/mol

①將一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密閉容器中，在500℃、2×107Pa下達(dá)到平衡，平衡時(shí)測(cè)得N2為0.1 mol，H2為0.3 mol，NH3為0.1 mol。該條件下H2的轉(zhuǎn)化率為______。

此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝__________。

②欲提高H2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是___________。

a．向容器中按原比例再充入原料氣

b．向容器中再充入惰性氣體

c．改變反應(yīng)的催化劑

d．液化生成物分離出氨

（2）在2L密閉容器中，800℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) △H＜0體系中，各成分濃度隨時(shí)間的變化如圖：

①用O2表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率υ＝___________。

②能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________。

a．υ(NO2)=2υ(O2)

b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

c．υ逆(NO)＝2υ正(O2)

d．容器內(nèi)的密度保持不變

③為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是_________。

a．及時(shí)分離出NO2氣體 b．適當(dāng)升高溫度

c．增大O2的濃度 d．選擇高效的催化劑

（3）汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對(duì)汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體。4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－1 200 kJ·mol－1對(duì)于該反應(yīng)，溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時(shí)，下列圖像正確的是______(填代號(hào))。

Answer 1

【答案】33.3% 3.7（L/mol）2或（L/mol）2 ad 1.5×10－3mol/(L·s) bc c 乙

【解析】

（1）①利用三段式進(jìn)行計(jì)算

N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)

起始濃度（molL1） 0.15 0.45 0

起始濃度（molL1） 0.05 0.15 0.1

起始濃度（molL1） 0.1 0.3 0.1

則H2的轉(zhuǎn)化率=0.15mol/L÷0.45mol/L×100%=33.3%；此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(0.1molL1)2÷[0.1mol/L×(0.3molL1)3]= 3.7（L/mol）2。

②a、向容器中按原比例再充入原料氣，壓強(qiáng)增大，平衡向右移動(dòng)，H2的轉(zhuǎn)化率增大；b、向容器中再充入惰性氣體，平衡不移動(dòng)，H2的轉(zhuǎn)化率不變；c、改變反應(yīng)的催化劑，平衡不移動(dòng)，H2的轉(zhuǎn)化率不變；d、液化生成物分離出氨，平衡向右移動(dòng)，H2的轉(zhuǎn)化率增大；

答案選ad。

（2）①根據(jù)圖像中各物質(zhì)濃度改變，可知a為NO2，b為NO，c為O2的，則0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率υ(O2)=(0.005molL1-0.002molL1)÷2s=1.5×10－3mol/(L·s)。

②a．υ(NO2)=2υ(O2)，沒(méi)有注明正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，不能說(shuō)明反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)；b．容器體積不變，所以壓強(qiáng)保持不變可說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡；c．υ逆(NO)＝2υ正(O2)，說(shuō)明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)已達(dá)到平衡；d．氣體的質(zhì)量和體積均為定值，所以容器內(nèi)的密度保持不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡；

答案選bc。

③a．及時(shí)分離出NO2氣體，反應(yīng)速率減小，不符合題意；b．因?yàn)檎�反�?yīng)為放熱反應(yīng)，所以適當(dāng)升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，不符合題意；c. 增大O2的濃度, 反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，符合題意；d．選擇高效的催化劑，平衡不移動(dòng)，不符合題意；

答案選c。

（3）溫度升高至T2，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都增大，υ正和υ正’不能相連，所以甲圖錯(cuò)誤；T2溫度高，反應(yīng)速率大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2的轉(zhuǎn)化率減小，故圖乙正確；壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CO的體積分?jǐn)?shù)減小，故圖丙錯(cuò)誤；答案選乙。