Question

【題目】用NH3催化還原氮的氧化物，可以消除氮的氧化物的污染。已知：

反應(yīng)①：4NH3（g）+ 6NO(g)5N2(g) + 6H2O(l)

反應(yīng)②：2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ( < 0且＝2 )

反應(yīng)③：4NH3(g) + 6NO2(g) 5N2(g)+ 3O2 + 6H2O(l)

反應(yīng)①和反應(yīng)②在不同溫度時(shí)的平衡常數(shù)及其大小關(guān)心如下表：

（1）試推測(cè)反應(yīng)③是______ 反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。

（2）相同條件下反應(yīng)①在2L的密閉容器中選用不同的催化劑，反應(yīng)產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。

則：①計(jì)算0～4min時(shí)在A催化劑作用下，反應(yīng)速率v(NO)=_______________

②下列說(shuō)法正確的是：________________________

A.該反應(yīng)的活化能大小順序是：Ea（A）＞Ea(B) ＞Ea(C)

B.增大壓強(qiáng)能使反應(yīng)速率加快的原因，是因?yàn)樵黾踊罨�分子的百分�(jǐn)?shù)

C.單位時(shí)間內(nèi)H-O鍵與N-H斷裂的數(shù)目相等時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)

D.若在恒容絕熱的密閉容器中進(jìn)行，當(dāng)溫度不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)

（3）對(duì)于反應(yīng)②，若在某溫度下，在容積為2L的剛性密閉容器中起始加入2 molNO 和2 molO2，反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)的生成NO21.6mol,則該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)？_________（填“是”或“不是”已知該溫度下該反應(yīng)的K約為147.3）.達(dá)平衡后，在同一溫度下向大小相同的另一剛性容器中加入1.2mol的NO2和1.5mol的O2,則還要加入NO______mol、O2_____mol，達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度才能跟前平衡的相等。

Answer 1

【答案】 吸熱 v(NO) = 0.375mol//(Lmin) C D 不是 0.8mol 0.5mol

【解析】（1）由蓋斯定律可知： H3=H1-3H2，又因?yàn)閨H1|=2|H2|，又由表中不同溫度下的K值可知K2>K1>>，故反應(yīng)①、②溫度升高平衡逆向移動(dòng)，故H1<H2<0，故H3=H1-3H2=-H2>0，則反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)；（2）①由圖中圖象可知0～4min在A催化劑作用下，反應(yīng)速率v(NO)= =0.375mol/(Lmin)；②A、由圖象可知催化效果越好故活化能越低，故該反應(yīng)的活化能大小順序是：Ea（A）<Ea(B) <Ea(C)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、增大壓強(qiáng)能使單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)目增多，則有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快，但分子本身能量與該反應(yīng)的活化能均不變，故活化分子百分?jǐn)?shù)不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、單位時(shí)間內(nèi)H-O鍵與N-H鍵斷裂的數(shù)目相等時(shí)，說(shuō)明該反應(yīng)正逆反應(yīng)速率相同，反應(yīng)已達(dá)到平衡，選項(xiàng)C正確；D、該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)K值不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)體系溫度不再發(fā)生變化，故反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，選項(xiàng)D正確。答案選CD；

（3） 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

開始時(shí)的濃度（mol/L） 1 1 0

改變的濃度（mol/L） 0.8 0.4 0.8

某時(shí)刻的濃度（mol/L） 0.2 0.6 0.8

Q==26.67 <K=147.3，則該反應(yīng)還沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)；反應(yīng)為2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)氣體體積變化的反應(yīng)，根據(jù)恒溫恒容等效平衡原理，反應(yīng)物極限轉(zhuǎn)化為同一邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量相同時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)等效，則達(dá)平衡后，在同一溫度下向大小相同的另一剛性容器中加入1.2mol的NO2和1.5mol的O2，則還要加入NO為2mol-1.2mol=0.8mol、O2為2mol-1.5mol=0.5mol，達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度才能跟前平衡的相等。