Question

【題目】(1)在恒溫恒容裝置中進行合成氨反應(正反應為放熱反應),各組分濃度—時間圖象如下。

①表示N2濃度變化的曲線是____(填序號)。

②前25 min內,用H2濃度變化表示的化學反應速率是____。該溫度下該反應的平衡常數為____。

(2)在恒溫恒壓裝置中進行工業合成氨反應,下列說法正確的是____(填序號)。

a.氣體體積不再變化,則已平衡

b.氣體密度不再變化,則已平衡

c.平衡后,壓縮容器,會生成更多NH3

d.平衡后,往裝置中通入一定量Ar,平衡不移動

(3)電廠煙氣脫氮:主反應為①4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)　ΔH<0，副反應為②2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g)　ΔH>0，平衡混合氣中N2與N2O含量與溫度的關系如圖所示。

請回答:在400～600 K時,平衡混合氣中N2含量隨溫度的變化規律是____________________,導致這種規律的原因是__________________________________。

Answer 1

【答案】C 0.12 mol/(L·min) 0.148 abc 隨溫度升高,N2的含量降低 主反應為放熱反應,副反應為吸熱反應,升高溫度使主反應的平衡左移,副反應的平衡右移

【解析】

(1)①根據圖象可知，反應進行到25min時達到平衡，平衡時△c(A)=3mol/L、△c(B)=2mol/L、△c(C)=1mol/L，故△c(A)：△c(B)：△c(C)=3:2:1，因此根據方程式可以知道表示N2濃度變化的曲線是C，A濃度變化的曲線為H2，B為氨氣的濃度變化曲線，因此，本題正確答案是：C；

②由圖可以知道，v(H2)=3mol/L÷25min=0.12mol/(L·min)；平衡時各組分的平衡濃度，c(H2)=3mol/L、c(N2)=1mol/L、c(NH3)=2mol/L,故平衡常數K==0.148，因此，本題正確答案是：0.12 mol/(L·min)；0.148；

(2)a.正反應是氣體物質的量減小的反應，恒溫恒壓下，隨反應進行體積減少，因此在恒溫恒壓下氣體體積不再變化時已平衡，故a正確；

b.在反應過程中質量始終不變，但容器容積是變化的，所以密度是變化的，因此氣體密度不再變化說明反應達到平衡，故b正確；

c.平衡后，壓縮容器，壓強增大，平衡向正反應方向進行，因此生成更多NH3，故c正確；

d.平衡后，往裝置中通入一定量Ar，壓強不變，容器容積增加，濃度降低，平衡向逆反應方向移動，故d錯誤，故選：abc；

(3)根據圖象可以知道，在400～600 K時，平衡混合氣中N2含量隨溫度的升高逐漸降低；主反應為放熱反應、副反應為吸熱反應，升高溫度使主反應的平衡左移，副反應的平衡右移， 因此，本題正確答案是：隨溫度升高，N2的含量降低；主反應為放熱反應，副反應為吸熱反應，升高溫度使主反應的平衡左移，副反應的平衡右移。