Question

【題目】氨氣是工農業生產中不可或缺的物質，研究制取氨氣的機理意義非凡。

（1）在常溫、常壓、光照條件下，N2在摻有少量Fe2O3的TiO2催化劑表面與水發生下列反應:

N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g) △H=a kJ mol-1 。

為進一步研究生成NH3的物質的量與溫度的關系，常壓下達到平衡時測得部分實驗數據如下：

T/K	303	313	323
n(NH3)/(l0-2 mol)	4.8	5.9	6.0

此反應的a_________0，△S________0。（填“>”“<”或“ = ”）

（2）—定溫度和壓強下，在2 L的恒容密閉容器中合成氨氣:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ mol-1。在反應過程中反應物和生成物的物質的量隨時間的變化如圖所示。

① 0～10 min內，以NH3表示的平均反應速率為_________。

② 在10～20 min內，NH3濃度變化的原因可能是_______。

A．加入催化劑 B．縮小容器體積 C．降低溫度 D．增加NH3的物質的量

③ 在反應進行至25 min時，曲線發生變化的原因是____________，達到第二次平衡時，新平衡的平衡常數K2______K1（填“>”“<”或“ = ”）

Answer 1

【答案】（1）> ；>

（2）①0.005 mol L-1 min-1

②BC

③移走 0.1 molNH3 ； =

【解析】

試題分析：（1）升高溫度NH3的物質的量最多，所以N2(g)+3H2O(l) 2NH3(g)+O2反應吸熱，a>0；反應后氣體物質的量增多，△S>0；（2）① 0～10 min內，以NH3表示的平均反應速率為0.005 mol L-1 min-1；② 在10～20 min內，NH3濃度逐漸增大，變化的原因可能是A．加入催化劑，平衡不移動，NH3物質的量不變，A錯誤； B．縮小容器體積，平衡正向移動，氨氣的物質的量增大，B正確 ； C．降低溫度，平衡正向移動，NH3物質的量增大，C正確； D．增加NH3的物質的量，平衡逆向移動，氮氣、氫氣增多，D錯誤；③ 在反應進行至25 min時，氨氣的物質的量突然由0.3mol變為0.2mol，曲線發生變化的原因是移走 0.1 molNH3，平衡常數只與溫度有關，溫度不變平衡常數不變，達到第二次平衡時，新平衡的平衡常數K2=K1。