Question

【题目】用NH3催化还原氮的氧化物，可以消除氮的氧化物的污染。已知：

反应①：4NH3（g）+ 6NO(g)5N2(g) + 6H2O(l)

反应②：2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ( < 0且＝2 )

反应③：4NH3(g) + 6NO2(g) 5N2(g)+ 3O2 + 6H2O(l)

反应①和反应②在不同温度时的平衡常数及其大小关心如下表：

（1）试推测反应③是______ 反应（填“吸热”或“放热”）。

（2）相同条件下反应①在2L的密闭容器中选用不同的催化剂，反应产生N2的物质的量随时间的变化如图所示。

则：①计算0～4min时在A催化剂作用下，反应速率v(NO)=_______________

②下列说法正确的是：________________________

A.该反应的活化能大小顺序是：Ea（A）＞Ea(B) ＞Ea(C)

B.增大压强能使反应速率加快的原因，是因为增加活化分子的百分数

C.单位时间内H-O键与N-H断裂的数目相等时，说明反应已达平衡状态

D.若在恒容绝热的密闭容器中进行，当温度不变时，说明反应已达平衡状态

（3）对于反应②，若在某温度下，在容积为2L的刚性密闭容器中起始加入2 molNO 和2 molO2，反应一段时间后，测的生成NO21.6mol,则该反应是否达到平衡状态？_________（填“是”或“不是”已知该温度下该反应的K约为147.3）.达平衡后，在同一温度下向大小相同的另一刚性容器中加入1.2mol的NO2和1.5mol的O2,则还要加入NO______mol、O2_____mol，达平衡时各物质的浓度才能跟前平衡的相等。

Answer 1

【答案】 吸热 v(NO) = 0.375mol//(Lmin) C D 不是 0.8mol 0.5mol

【解析】（1）由盖斯定律可知： H3=H1-3H2，又因为|H1|=2|H2|，又由表中不同温度下的K值可知K2>K1>>，故反应①、②温度升高平衡逆向移动，故H1<H2<0，故H3=H1-3H2=-H2>0，则反应③为吸热反应；（2）①由图中图象可知0～4min在A催化剂作用下，反应速率v(NO)= =0.375mol/(Lmin)；②A、由图象可知催化效果越好故活化能越低，故该反应的活化能大小顺序是：Ea（A）<Ea(B) <Ea(C)，选项A错误；B、增大压强能使单位体积内的活化分子数目增多，则有效碰撞次数增多，反应速率加快，但分子本身能量与该反应的活化能均不变，故活化分子百分数不变，选项B错误；C、单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，说明该反应正逆反应速率相同，反应已达到平衡，选项C正确；D、该反应为放热反应，则若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应体系温度不再发生变化，故反应已经达到平衡，选项D正确。答案选CD；

（3） 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

开始时的浓度（mol/L） 1 1 0

改变的浓度（mol/L） 0.8 0.4 0.8

某时刻的浓度（mol/L） 0.2 0.6 0.8

Q==26.67 <K=147.3，则该反应还没有达到平衡状态；反应为2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)气体体积变化的反应，根据恒温恒容等效平衡原理，反应物极限转化为同一边的物质的物质的量相同时，达到平衡时等效，则达平衡后，在同一温度下向大小相同的另一刚性容器中加入1.2mol的NO2和1.5mol的O2，则还要加入NO为2mol-1.2mol=0.8mol、O2为2mol-1.5mol=0.5mol，达平衡时各物质的浓度才能跟前平衡的相等。