Question

【題目】工業(yè)上煙氣脫氮的原理

（1）該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為____________。溫度升高，K值___________(選填“增大”、“減小”、“不變”)。如果平衡常數(shù)K值增大，對(duì)_______(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)的速率影響更大。

（2）若反應(yīng)在恒容條件下進(jìn)行，能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______(填序號(hào))

a．容器內(nèi)混合物的質(zhì)量不變 b．容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變

c．反應(yīng)消耗0.5mol NO的同時(shí)生成1mol N2 d．的濃度不變

（3）向2 L密閉容器中加入反應(yīng)物，10 min后達(dá)到平衡，測(cè)得平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量增加了0.2mol，則用表示的平均反應(yīng)速率為__________。

（4）如圖是P1壓強(qiáng)下NO的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變化圖，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出其他條件不變情況下，壓強(qiáng)為下NO的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間變化的示意圖。

______

（5）工業(yè)合成氨的反應(yīng)溫度選擇500℃左右的原因是_______________。

（6）寫出反應(yīng)物中的氨氣的電子式______；其空間構(gòu)型為______；它常用來生產(chǎn)化肥。溶液顯__________性；常溫下將等體積等濃度的氨水和溶液混合，pH>7，溶液中濃度由大到小的關(guān)系是_______________。

Answer 1

【答案】 減小 逆反應(yīng) bd 0.03mol/(L·min) 催化劑在500℃左右具有最佳活性 三角錐形 酸性

【解析】

（1）化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，對(duì)逆反應(yīng)速率影響更大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；

（2）反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，可以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，由此進(jìn)行判斷；

（3）由平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量增加了0.2mol可知反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.6mol；

（4）該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡的時(shí)間減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；

（5）工業(yè)合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，不利于增大氨氣的產(chǎn)率，但500℃左右的溫度是催化劑的活性溫度，且反應(yīng)速率較快；

（6）氨氣為三角錐形的極性分子；氯化銨為強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子在溶液中水解使溶液呈酸性；常溫下將等體積等濃度的氨水和氯化銨溶液混合溶液pH>7，說明氨水的電離大于銨根離子的水解。

（1）化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積，則該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，對(duì)逆反應(yīng)速率影響更大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)減小，故答案為：；減小；逆反應(yīng)；

（2）a、根據(jù)質(zhì)量守恒，無論反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài)，混合物質(zhì)量不變，容器的體積不變，所以混合氣體的密度始終不變，容器內(nèi)混合物的質(zhì)量不變不能作為化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，故錯(cuò)誤；

b、該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積增大的反應(yīng)，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；

c、反應(yīng)消耗0.5mol NO和生成1mol N2均代表正反應(yīng)速率，不能表示正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)消耗0.5mol NO的同時(shí)生成1mol N2不能作為化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，故錯(cuò)誤；

d、各物質(zhì)的濃度不變說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；

bd正確，故答案為：bd；

（3）由化學(xué)方程式可知，反應(yīng)生成3mol水，氣體增加的物質(zhì)的量為1mol，由平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量增加了0.2mol可知反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為3:1=n（H2O）:0.2mol，解得n（H2O）=0.6mol，則10min后達(dá)到平衡，用水表示的平均反應(yīng)速率為=0.03mol/(L·min)，故答案為：0.03mol/(L·min)；

（4）該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡的時(shí)間減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率減小，則壓強(qiáng)為P2時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間變化的示意圖為，故答案為：；

（5）工業(yè)合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，不利于增大氨氣的產(chǎn)率，但500℃左右的溫度是催化劑的活性溫度，且反應(yīng)速率較快，故答案為：催化劑在500℃左右具有最佳活性；

（6）氨氣為三角錐形的極性分子，電子式為；氯化銨為強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子在溶液中水解使溶液呈酸性；常溫下將等體積等濃度的氨水和氯化銨溶液混合溶液pH>7說明氨水的電離大于銨根離子的水解，則溶液中各微粒濃度由大到小的關(guān)系是，故答案為：。