Question

．(21分)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)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?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率

b．增大壓強(qiáng)不能增大活化分子百分?jǐn)?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(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_______________________。

②根據(jù)溫度對化學(xué)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(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測得平衡混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為20%，則該溫度下反應(yīng)的K=___________（可用分?jǐn)?shù)表示）。能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)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(qiáng)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(shí)兩容器的體積相等。在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A中NH₃的體積分?jǐn)?shù)為a，放出熱量Q₁ kJ；B中NH₃的體積分?jǐn)?shù)為b，放出熱量Q₂ kJ。則：a_____b(填>、=、<)， Q₁_____ Q₂(填>、=、<)， Q₁_____92.4(填>、=、<)。

 

Answer 1

【答案】

（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(gè)給1分，錯(cuò)選0分）

（4）ac     ………（2分）（5） a<b    Q₁<Q₂      Q₁< 92.4  （各2分）

【解析】（1）增大壓強(qiáng)能增大單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，所以能增大反應(yīng)速率，b不正確�；罨�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(xué)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(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，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(dá)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(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（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(xué)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(qiáng)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(xué)計(jì)量數(shù)之比，不正確�；旌蠚獾钠骄�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(dāng)反應(yīng)平衡時(shí)，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(qiáng)越大，達(dá)到平衡的時(shí)間就越少，a正確，答案選ac。

（5）因?yàn)榉磻?yīng)是體積減小的，所以壓強(qiáng)也是減小，即B中壓強(qiáng)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。