【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氫物質(zhì),其儲氫容量可達17.6%(質(zhì)量分數(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)相同時間后,氮氣的百分含量隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示,圖中達到平衡的點是_______________(用abc表示)。b點氮氣的百分含量高于c點的原因是______。

3)近年來,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,后達到平衡。測得氨氣的生成速率,則平衡時的轉(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)點后2位)

4)汽車尾氣會排放氮的氧化物,是造成霧霾天氣的重要原因之一。可以在汽車排氣管上安裝一個化轉(zhuǎn)化器處理尾氣: ,將21的起始投料比充入一個密閉容器中,發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示。由圖分析可知,第時改變的反應(yīng)條件可能為____________(填序號)。

A.保持恒溫恒容充入

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

【答案】吸熱 K值小,正向進行的程度。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點的反應(yīng)速率更快 50% 1.69 BC

【解析】

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

(2)用控制變化法分析;

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

(4)12min時改變條件瞬間各組分濃度不變,而氮氣濃度增大,NO、CO濃度減小,平衡正向移動,結(jié)合平衡移動原理分析解答。

(1)由表格數(shù)據(jù)可知,溫度越高,K越大,說明升高溫度,平衡正移,則正反應(yīng)方向為吸熱反應(yīng);由表格數(shù)據(jù)可知,2000℃時,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)達到a點時,氮氣的百分含量保持不變,a達到平衡狀態(tài),bc點均未達到平衡;有圖像可知,相同條件下,的催化效果更好,b點的反應(yīng)速率更快;

(3)后達到平衡。測得氨氣的生成速率,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時改變條件瞬間各組分濃度不變,而氮氣濃度增大,NO、CO濃度減小,平衡正向移動,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,故A不符合圖像;

B.保持恒容,降低溫度,平衡正向移動,而氮氣濃度增大,NO、CO濃度減小,故B符合圖像;

C.移走,平衡正向移動,而氮氣濃度增大,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,平衡向正向移動,故D不符合圖像;

答案選BC。

練習(xí)冊系列答案
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(1)a點正反應(yīng)速率________逆反應(yīng)速率(“>”、“<””)。

(2)若僅改變某一實驗條件再進行一次實驗,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線()所示,曲線()對應(yīng)改變的實驗條件可以是________(填序號)。

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