题目内容

【题目】氨气是工农业生产中不可或缺的物质,研究制取氨气的机理意义非凡。

(1)在常温、常压、光照条件下,N2在掺有少量Fe2O3的TiO2催化剂表面与水发生下列反应:

N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g) △H=a kJ mol-1

为进一步研究生成NH3的物质的量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:

T/K

303

313

323

n(NH3)/(l0-2 mol)

4.8

5.9

6.0

此反应的a_________0,△S________0。(填“>”“<”或“ = ”)

(2)—定温度和压强下,在2 L的恒容密闭容器中合成氨气:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ mol-1。在反应过程中反应物和生成物的物质的量随时间的变化如图所示。

0~10 min内,以NH3的平均反应速率为_________。

在10~20 min内,NH3浓度变化的原因可能是_______。

A.加入催化剂 B.缩小容器体积 C.降低温度 D.增加NH3的物质的量

在反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因是____________,达到第二次平衡时,新平衡的平衡常数K2______K1(填“>”“<”或“ = ”)

【答案】(1)> ;>

(2)①0.005 mol L-1 min-1

②BC

③移走 0.1 molNH3 =

【解析】

试题分析:(1)升高温度NH3的物质的量最多,所以N2(g)+3H2O(l) 2NH3(g)+O2反应吸热,a>0;反应后气体物质的量增多,△S>0(2) 0~10 min内,以NH3的平均反应速率为0.005 mol L-1 min-1 在10~20 min内,NH3浓度逐渐增大,变化的原因可能是A.加入催化剂,平衡不移动,NH3物质的量不变,A错误; B.缩小容器体积,平衡正向移动,氨气的物质的量增大,B正确 C.降低温度,平衡正向移动,NH3物质的量增大,C正确; D.增加NH3的物质的量,平衡逆向移动,氮气、氢气增多,D错误; 在反应进行至25 min时,氨气的物质的量突然由0.3mol变为0.2mol,曲线发生变化的原因是移走 0.1 molNH3平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数不变,达到第二次平衡时,新平衡的平衡常数K2=K1

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