Question

【题目】I .合成氨工业在现代农业、国防工业中，有着重要的地位

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

(1)下列有关该反应速率的叙述，正确的是(选填序号)____________。

a.升高温度可以增大活化分子百分数，加快反应速率

b.增大压强不能增大活化分子百分数，但可以加快反应速率

c.使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高，加快反应速率

d.在质量—定的情况下，催化剂颗粒的表面积大小，对反应速率有显著影响

(2)对于合成氨反应而言，如图有关图象一定正确的是(选填序号) ______________。

II.向2L的密闭容器中充入7.6molNO和3.8mol O2，发生如下反应：

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

测得NO2和N2O4的浓度变化如图所示，0~10min维持容器温度为T1℃，10min后升高并维持容器的温度为T2℃。

(1)计算前5min N2O4反应的平均速率为________________________。

(2)计算T1℃时反应②的化学平衡常数为_______________________。

(3)若起始时向该容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O4，判断T1℃时反应②进行的方向_____(正向、逆向、不移动)，并计算达到平衡时N2O4的物质的量为_____mol。

Answer 1

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

【解析】I．（1）a．升高温度可以增大活化分子百分数，有效碰撞的次数增加，则加快反应速率，故a正确；b．增大压强，可增大单位体积活化分子数目，则加快反应速率，故b正确；c．使用催化剂，降低反应的活化能，加快反应速率，但反应物分子平均能量不变，故c错误；d．增大固体表面积，可增大反应速率，故d正确，故答案为abd；

（2）a．升高温度，平衡逆向移动，则氨气的体积分数减小，但反应到达平衡的时间缩短，故正确；b．反应到达平衡时，各物质浓度变化量之比等于其计量数之比，氢气与氨气浓度变化量之比为3：2，故错误；c．使用催化剂加快反应速率，缩短反应时间，但不影响平衡移动，符合题意，故正确；故答案为ac；

Ⅱ．（1）从图可知5min时N2O4浓度为0.9mol/L，则前5min反应的平均速率v（N2O4）==0.18mol/（Lmin）；

（2）T1℃时反应②2NO2（g）N2O4（g）的在5min达到平衡，此时N2O4浓度为0.9mol/L，NO2浓度为1.5mol/L，则化学平衡常数K===0.4；

（3）起始时向该容器中充入3.6molNO2和2.0molN2O4，此时Qc==0.31＜K，反应正向进行；
设转化四氧化二氮为x，列三段式：
2NO2（g）N2O4（g）
c始：1.81.0
c转：2xx
c平：1.8-2x1.0+x
相同温度下，K不变，则:═0.4，得x=0.1，则平衡时N2O4的物质的量为（1+0.1）mol/L×2L=2.2mol。