Question

．(21分)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。其原理為：
N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  △H= -92.4KJ/mol  ，據(jù)此回答以下問題：
（1）下列有關(guān)該反應(yīng)速率的敘述，正確的是（選填序號）         。
a．升高溫度可以增大活化分子百分數(shù)，加快反應(yīng)速率
b．增大壓強不能增大活化分子百分數(shù)，所以不可以加快反應(yīng)速率
c．使用催化劑可以使反應(yīng)的活化能降低，加快反應(yīng)速率
d．活化分子間所發(fā)生的碰撞為有效碰撞
e．降低溫度，V_正、V_逆均減小且V_正減小的倍數(shù)小于V_逆減小的倍數(shù)。
f．在質(zhì)量一定的情況下，催化劑顆粒的表面積大小，對反應(yīng)速率有顯著影響
（2）①該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為K=_______________________。
②根據(jù)溫度對化學平衡影響規(guī)律知，對于該反應(yīng)，溫度越高，其平衡常數(shù)的值越_____ 。
（3）某溫度下，若把10 mol N₂與30 mol H₂置于體積為10 L的密閉容器內(nèi)，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，測得平衡混合氣體中氨的體積分數(shù)為20%，則該溫度下反應(yīng)的K=___________（可用分數(shù)表示）。能說明該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的是               （填字母）。
a．容器內(nèi)的密度保持不變              
b．容器內(nèi)壓強保持不變    
c．υ_正（N₂）＝2υ_逆（NH₃）            
d．混合氣體中c（NH₃）不變
e.容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
（4）對于合成氨反應(yīng)而言，下列有關(guān)圖象一定正確的是（選填序號）_____________。

（5）相同溫度下，有恒容密閉容器A和恒壓密閉容器B，兩容器中均充入1mol N₂和3 molH₂，此時兩容器的體積相等。在一定條件下反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，A中NH₃的體積分數(shù)為a，放出熱量Q₁ kJ；B中NH₃的體積分數(shù)為b，放出熱量Q₂ kJ。則：a_____b(填>、=、<)， Q₁_____ Q₂(填>、=、<)， Q₁_____92.4(填>、=、<)。

Answer 1

（1）a、c、f、e、  （4分）
（2）① （2分） ②小    (2分)
（3） （2分）  ；b、d 、e（全對3分，選對1個給1分，錯選0分）
（4）ac     ………（2分）（5） a<b    Q₁<Q₂      Q₁< 92.4 （各2分）

（1）增大壓強能增大單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)，所以能增大反應(yīng)速率，b不正確。活化分子間所發(fā)生的碰撞不一定都是有效碰撞，把能夠發(fā)生化學變化的碰撞稱為有些碰撞，d不正確，其余都是正確的，答案選acef。
（2）①平衡常數(shù)是在一定條件下，可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度冪之積的比值，所以表達式為。
②正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減小。
（3）           N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)
起始量（mol）   10     30           0
轉(zhuǎn)化量（mol）    x     3x           2x
平衡量（mol）  10－x   30－3x       2x
所以有
解得x＝
所以平衡常數(shù)為
在一定條件下，當可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)，所以D正確。密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，a不正確。反應(yīng)是體積減小的，所以壓強也是減小的，b正確。C中反應(yīng)速率的方向相反，但不滿足速率之比是相應(yīng)的化學計量數(shù)之比，不正確。混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量不變，但物質(zhì)的量是變化的，所以d可以說明。答案選bde。
當反應(yīng)平衡時，物質(zhì)的濃度不一定是相等的，b不正確。催化劑不能改變平衡狀態(tài)，所以c正確，溫度越高，壓強越大，達到平衡的時間就越少，a正確，答案選ac。
（5）因為反應(yīng)是體積減小的，所以壓強也是減小，即B中壓強高于A中的，所以B中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率高，放出的熱量也多，氨氣的含量也高。但反應(yīng)是可逆反應(yīng)，所以轉(zhuǎn)化率得不到100％，因此不可能92.4kJ熱量。