题目内容
【题目】氮气是大气中含量最多的气体，研究氮及其化合物对人类有重要的意义。
（1）合成氨的原理为N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。
①将一定量的N2(g)和H2(g)放入2L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，平衡时测得N2为0.1mol，H2为0.4mol，NH3为0.1mol。该条件下H2的转化率为__。此温度下该反应的平衡常数K=___。
②欲提高H2的转化率，下列措施可行的是___。
a.向容器中按原比例再充入原料气
b.向容器中再充入惰性气体
c.改变反应的催化剂
d.液化生成物分离出氨
（2）在2L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH＜0体系中，各成分物质的量随时间的变化如图所示。
①用O2表示0～2s内该反应的平均速率v=___。
②能说明该反应已经达到平衡状态的是___。
a.容器内压强保持不变
b.2v(NO2)=v(O2)
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内物质的密度保持不变
③能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是__。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.将容器的体积缩小至1L
【答案】27.3% 6.25（L·mol－1）2 ad 0.0015mol·L－1min－1 ac cd
【解析】
（1）合成氨的原理为N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。
①根据化学方程式和三段式列式计算：
该条件下H2的转化率=
×100%≈27.3%，
平衡常数K=
=
=6.25（L·mol－1）2
故答案为：27.3%；6.25（L·mol－1）2；
②根据化学平衡：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g），反应是气体体积减小的放热反应，欲提高 H2的转化率，平衡正向进行；
a．向容器中按原比例再充入原料气，则压强增大，平衡向右移动，氢气的转化率增大，故a正确；
b．向容器中再充入惰性气体，则各组分浓度不变，平衡不移动，氢气的转化率不变，故b错误；
c．改变反应的催化剂，不影响平衡的移动，氢气的转化率不变，故c错误；
d．液化生成物分离出氨，平衡向右移动，氢气的转化率增大，故d正确；
故选ad。
（2）①由图象数据可知，由方程式2NO（g）+O2（g）2NO2（g）可知，平衡时△c（NO）：△c（O2）：△c（NO2）=2：1：2，为据此判断表示，浓度变化的曲线，分别为b为NO，c为O2，a为NO2，由图中数据可知2s内，O2的浓度变化量为0.005mol·L－1-0.002mol·L－1=0.003mol·L－1，根据v=
计算v（O2）=
=0.0015mol·L－1min－1；
故答案为：0.0015mol·L－1min－1；
②能说明该反应已经达到平衡状态的是当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变；
a．随反应进行气体的物质的量减小，压强增减小，容器内压强保持不变，说明到达平衡，故a正确；
b．未指明正逆速率，若都为同一方向速率，始终都存在v（NO2）=2v（O2）关系，故不能说明到达平衡，若为不同方向的速率，速率之比等于化学计量数之比，说明到达平衡，故b错误；
c．不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡，故v逆(NO)=2v正(O2)，说明到达平衡，故c正确；
d．反应混合气体的质量不变，容器的体积不变，密度始终不变，故容器内物质的密度保持不变，不能说明到达平衡，故d错误；
故选ac；
③为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动依据平衡移动原理分析判断；
a．及时分离出NO2气体，平衡向正反应移动，但反应速率降低，故a错误；
b．适当升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应移动，故b错误；
c．增大O2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应移动，故c正确；
d．将容器的体积缩小至1L浓度增大，反应速率增大，平衡向正反应移动，故d正确；
故选cd。
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