Question

【題目】氮及其化合物在生產(chǎn)，生活中有著重要的作用。

（1）將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)為化合態(tài)的過(guò)程稱為氮的固定。下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分K值。

反應(yīng)	大氣固氮		工業(yè)固氮
溫度/℃	27	2000	25	400	450
K		0.1		0.507	0.152

分析數(shù)據(jù)可知：大氣固氮反應(yīng)屬于_________（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，人類不適合大規(guī)模模擬大氣固氮的原因是______________________________________。

（2）液氨是一種良好的儲(chǔ)氫物質(zhì)，其儲(chǔ)氫容量可達(dá)17.6%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。氨氣分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： 。研究表明金屬催化劑可加速氨氣的分解，其他條件相同，該反應(yīng)在不同催化劑作用下反應(yīng)相同時(shí)間后，氮?dú)獾陌俜趾�量隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示，圖中達(dá)到平衡的點(diǎn)是_______________（用a、b、c表示）。b點(diǎn)氮?dú)獾陌俜趾�量高�?/span>c點(diǎn)的原因是______。

（3）近年來(lái)，有科學(xué)家提出在常溫、常壓、催化劑等條件下合成氨氣的新思路，反應(yīng)原理為，該條件下，向一體積為的恒容密閉容器中通入和，后達(dá)到平衡。測(cè)得氨氣的生成速率，則平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為______________，則常溫下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)________________。（保留小數(shù)點(diǎn)后2位）

（4）汽車尾氣會(huì)排放氮的氧化物，是造成霧霾天氣的重要原因之一�？梢栽谄�車排氣管上安裝一個(gè)化轉(zhuǎn)化器處理尾氣： ，將與以2∶1的起始投料比充入一個(gè)密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示。由圖分析可知，第時(shí)改變的反應(yīng)條件可能為____________（填序號(hào)）。

A.保持恒溫恒容充入氣

B.保持恒容，降低溫度

C.移走

D.保持恒溫，縮小容器體積，增大壓強(qiáng)

Answer 1

【答案】吸熱 K值小，正向進(jìn)行的程度�。ɑ蜣D(zhuǎn)化率低），不適合大規(guī)模生產(chǎn) a 相同條件下，的催化效果更好，b點(diǎn)的反應(yīng)速率更快 50% 1.69 BC

【解析】

(1)①溫度越高，K越大，說(shuō)明升高溫度，平衡正移；K值很小，轉(zhuǎn)化率很小；

(2)用控制變化法分析；

(3)利用結(jié)合數(shù)據(jù)，利用“三段式”計(jì)算平衡常數(shù)；

(4)12min時(shí)改變條件瞬間各組分濃度不變，而氮?dú)鉂舛仍龃螅?/span>NO、CO濃度減小，平衡正向移動(dòng)，結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析解答。

(1)由表格數(shù)據(jù)可知，溫度越高，K越大，說(shuō)明升高溫度，平衡正移，則正反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)；由表格數(shù)據(jù)可知，2000℃時(shí)，K=0.1，K值很小，則轉(zhuǎn)化率很小，不適合大規(guī)模生產(chǎn)，所以人類不適合大規(guī)模模擬大氣固氮；

(2)根據(jù)圖像顯示，不論何種催化劑，當(dāng)達(dá)到a點(diǎn)時(shí)，氮?dú)獾陌俜趾�量保持不變�?/span>a達(dá)到平衡狀態(tài)，b、c點(diǎn)均未達(dá)到平衡；有圖像可知，相同條件下，的催化效果更好，b點(diǎn)的反應(yīng)速率更快；

(3)后達(dá)到平衡。測(cè)得氨氣的生成速率，則根據(jù)v=，則氨氣的濃度變化量=0.2mol/(Lmin)×5min=1mol/L，列“三段式”：

則平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%，常溫下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K==1.69；

(4)12min時(shí)改變條件瞬間各組分濃度不變，而氮?dú)鉂舛仍龃螅?/span>NO、CO濃度減小，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

A．保持恒溫恒容充入氣，體系中各組分的濃度不變，平衡不移動(dòng)，故A不符合圖像；

B．保持恒容，降低溫度，平衡正向移動(dòng)，而氮?dú)鉂舛仍龃螅?/span>NO、CO濃度減小，故B符合圖像；

C．移走，平衡正向移動(dòng)，而氮?dú)鉂舛仍龃螅?/span>NO、CO濃度減小，故C符合圖像；

D．保持恒溫，縮小容器體積，體系中各組分的濃度瞬間增大，增大壓強(qiáng)，平衡向正向移動(dòng)，故D不符合圖像；

答案選BC。