Question

【題目】I .合成氨工業在現代農業、國防工業中，有著重要的地位

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

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

a.升高溫度可以增大活化分子百分數，加快反應速率

b.增大壓強不能增大活化分子百分數，但可以加快反應速率

c.使用催化劑可以使反應物分子平均能量升高，加快反應速率

d.在質量—定的情況下，催化劑顆粒的表面積大小，對反應速率有顯著影響

(2)對于合成氨反應而言，如圖有關圖象一定正確的是(選填序號) ______________。

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

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

測得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)計算前5min N2O4反應的平均速率為________________________。

(2)計算T1℃時反應②的化學平衡常數為_______________________。

(3)若起始時向該容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O4，判斷T1℃時反應②進行的方向_____(正向、逆向、不移動)，并計算達到平衡時N2O4的物質的量為_____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數，有效碰撞的次數增加，則加快反應速率，故a正確；b．增大壓強，可增大單位體積活化分子數目，則加快反應速率，故b正確；c．使用催化劑，降低反應的活化能，加快反應速率，但反應物分子平均能量不變，故c錯誤；d．增大固體表面積，可增大反應速率，故d正確，故答案為abd；

（2）a．升高溫度，平衡逆向移動，則氨氣的體積分數減小，但反應到達平衡的時間縮短，故正確；b．反應到達平衡時，各物質濃度變化量之比等于其計量數之比，氫氣與氨氣濃度變化量之比為3：2，故錯誤；c．使用催化劑加快反應速率，縮短反應時間，但不影響平衡移動，符合題意，故正確；故答案為ac；

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

（2）T1℃時反應②2NO2（g）N2O4（g）的在5min達到平衡，此時N2O4濃度為0.9mol/L，NO2濃度為1.5mol/L，則化學平衡常數K===0.4；

（3）起始時向該容器中充入3.6molNO2和2.0molN2O4，此時Qc==0.31＜K，反應正向進行；
設轉化四氧化二氮為x，列三段式：
2NO2（g）N2O4（g）
c始：1.81.0
c轉：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N2O4的物質的量為（1+0.1）mol/L×2L=2.2mol。