Question

【題目】研究氮及其化合物的轉(zhuǎn)化在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)、生活中具有重要的意義。

（1）已知的能量變化如圖所示，在一定溫度下，向2L的恒容密閉容器中投入2.2 molN2和2.6 mol H2，經(jīng)10 min達(dá)到平衡，測(cè)得放出的熱量為18.4 kJ，則______。該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________(mol·L-1)-2。平衡后，再向體系中投入1.1 mol N2和1.3 mol H2，重新達(dá)到平衡后N2的體積分?jǐn)?shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)。

（2）利用熾熱的活性炭可以處理NO2，反應(yīng)原理為。

①探究溫度、壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響如圖所示，則該反應(yīng)的___________0(填“>”“<”或“=”)，P1_____________P2(填“>”“<”或“=”)。

②一定溫度下，將一定量的活性炭和NO2加入一恒容密閉容器中，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________(填序號(hào))。

Answer 1

【答案】（1）0.03mol·L-1·min-1 0.04 減小 （2）①＜ ＜ ②BC

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)圖像可寫(xiě)出熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ/mol，10 min達(dá)到平衡，測(cè)得放出的熱量為18.4 kJ，設(shè)反應(yīng)的氮?dú)鉃閤 mol，1:92=x:18.4，解得x=0.2mol，根據(jù)化學(xué)方程式反應(yīng)掉的氫氣的物質(zhì)的量為0.6mol，則v (H2)=0.6mol÷(2L×10min)= 0.03mol·L-1·min-1 ；平衡時(shí)，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為2mol，氫氣的物質(zhì)的量為2mol，氨氣的物質(zhì)的量為0.4mol，則該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=（0.2×0.2）÷（1×13）=0.04；平衡后，按起始物質(zhì)的量的0.5倍加入各物質(zhì)，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，達(dá)平衡后氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)減小。

（2）①根據(jù)圖像，升高溫度，氮?dú)獾捏w積百分含量減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，而升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，則該反應(yīng)的正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，<0；該反應(yīng)是氣體體積增大的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，氮?dú)獾捏w積百分含量減小，所以P1<P2。

②A．溫度不變，平衡常數(shù)不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．當(dāng)V (正)=V (逆)時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)正確；C．在恒容容器中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體的質(zhì)量不斷增大，密度也不斷增大，當(dāng)密度恒定不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)正確；D．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，NO2的物質(zhì)的量不斷減少，N2的物質(zhì)的量不斷增加，n(NO2):n(O2)不斷減小，是遞減曲線，與圖像不符，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選BC。