Question

【題目】（1）反應3Fe（s）+4H2O（g）Fe3O4（s）+4H2（g）在一容積可變的密閉容器中進行，試回答：

①增加Fe的量，其反應速率____（填“增大”、“不變”或“減小”，下同）。

②將容器的體積縮小一半，其反應速率____。

③保持體積不變，充入He，其反應速率____。

④保持壓強不變，充入He，其反應速率_____。

（2）氨氣可作為脫硝劑，在恒溫恒容密閉容器中充入一定量的NO和NH3，在一定條件下發生反應：6NO（g）+4NH3（g）5N2（g）+6H2O（g）。

①能說明該反應已達到平衡狀態的標志是____（填字母序號）

a.反應速率5v（NH3）=4v（N2）

b.單位時間里每生成5mol N2，同時生成4mol NH3

c.容器內N2的物質的量分數不再隨時間而發生變化

d.容器內n(NO）：n（NH3）：n（N2）：n（H2O）=6：4：5：6

②某次實驗中測得容器內NO及N2的物質的量隨時間變化如圖所示，圖中v（正）與v（逆）相等的點為_____（選填字母）。

（3）298K時，若已知生成標準狀況下2.24LNH3時放出熱量為4.62kJ。寫出合成氨反應的熱化學方程式____。

（4）一定條件下，在2L密閉容器內，反應2NO2（g）=N2O4（g）△H=-180kJ·mol-1，n（NO2）隨時間變化如下表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
n(NO2)/mol	0.040	0.020	0.010	0.005	0.005	0.005

用NO2表示0～2s內該反應的平均速度____。在第5s時，NO2的轉化率為____。根據上表可以看出，隨著反應進行，反應速率逐漸減小，其原因是____。

Answer 1

【答案】不變 增大 不變 減小 bc cd N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol 0.0075mol·L-1·s-1 87.5% 隨著反應的進行，二氧化氮的物質的量濃度減小

【解析】

（1）①Fe為固體，濃度視為常數，即增加Fe的量，化學反應速率不變；

②容器的體積縮小一半，即組分濃度增大，化學反應速率增大；

③He屬于非反應氣體，恒容狀態下，充入He，組分的濃度保持不變，化學反應速率保持不變；

④恒壓下，充入He，容器的體積增大，組分的濃度降低，化學反應速率減小；

（2）①a、沒有指明反應進行的方向，即無法判斷是否達到平衡，故a不符合題意；

b、生成N2反應向正反應方向進行，生成NH3反應向逆反應方向進行，且生成量之比等于系數之比，即能說明反應達到平衡，故b符合題意；

c、根據化學平衡狀態的定義，N2的物質的量分數不再隨時間發生變化，能說明反應達到平衡，故c符合題意；

d、題中沒有說明通入NO和NH3的量，無法判斷是否達到平衡，故d不符合題意；

答案選bc；

②v(正)與v(逆)相等的點，說明反應達到平衡，根據圖象，達到平衡的點是cd；

（3）生成標準狀況下2.24L的NH3，即生成0.1mol的NH3，得出生成2molNH3，放出的熱量為92.4kJ，合成氨的熱化學方程式為N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol；

（4）根據化學反應速率的數學表達式，v(NO2)==0.0075mol/(L·s)；5s內消耗NO2的物質的量為(0.040mol－0.005mol)=0.035mol，即NO2的轉化率為×100%=87.5%；隨著反應的進行，NO2的物質的量濃度減小，物質的量濃度起主導作用，即化學反應速率減小。