Question

【题目】工业上烟气脱氮的原理

（1）该反应化学平衡常数K的表达式为____________。温度升高，K值___________(选填“增大”、“减小”、“不变”)。如果平衡常数K值增大，对_______(填“正反应”或“逆反应”)的速率影响更大。

（2）若反应在恒容条件下进行，能说明反应已经达到平衡状态的是______(填序号)

a．容器内混合物的质量不变 b．容器内气体的压强不变

c．反应消耗0.5mol NO的同时生成1mol N2 d．的浓度不变

（3）向2 L密闭容器中加入反应物，10 min后达到平衡，测得平衡时气体的物质的量增加了0.2mol，则用表示的平均反应速率为__________。

（4）如图是P1压强下NO的转化率随反应时间(t)的变化图，请在图中画出其他条件不变情况下，压强为下NO的转化率随反应时间变化的示意图。

______

（5）工业合成氨的反应温度选择500℃左右的原因是_______________。

（6）写出反应物中的氨气的电子式______；其空间构型为______；它常用来生产化肥。溶液显__________性；常温下将等体积等浓度的氨水和溶液混合，pH>7，溶液中浓度由大到小的关系是_______________。

Answer 1

【答案】 减小 逆反应 bd 0.03mol/(L·min) 催化剂在500℃左右具有最佳活性 三角锥形 酸性

【解析】

（1）化学平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，该反应为放热反应，升高温度，对逆反应速率影响更大，平衡向逆反应方向移动；

（2）反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各物质的浓度、百分含量不变，可以及由此衍生的一些量也不发生变化，由此进行判断；

（3）由平衡时气体的物质的量增加了0.2mol可知反应生成水的物质的量为0.6mol；

（4）该反应是一个气体体积增大的反应，增大压强，反应速率加快，达到平衡的时间减小，平衡向逆反应方向移动；

（5）工业合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，不利于增大氨气的产率，但500℃左右的温度是催化剂的活性温度，且反应速率较快；

（6）氨气为三角锥形的极性分子；氯化铵为强酸弱碱盐，铵根离子在溶液中水解使溶液呈酸性；常温下将等体积等浓度的氨水和氯化铵溶液混合溶液pH>7，说明氨水的电离大于铵根离子的水解。

（1）化学平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，则该反应化学平衡常数K的表达式为；该反应为放热反应，升高温度，对逆反应速率影响更大，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，故答案为：；减小；逆反应；

（2）a、根据质量守恒，无论反应是否达平衡状态，混合物质量不变，容器的体积不变，所以混合气体的密度始终不变，容器内混合物的质量不变不能作为化学平衡状态的判断依据，故错误；

b、该反应是反应前后气体体积增大的反应，当压强不变时，各物质的浓度不再发生变化，容器内气体的压强不变能说明反应已经达到平衡状态，故正确；

c、反应消耗0.5mol NO和生成1mol N2均代表正反应速率，不能表示正逆反应速率相等，反应消耗0.5mol NO的同时生成1mol N2不能作为化学平衡状态的判断依据，故错误；

d、各物质的浓度不变说明反应达平衡状态，故正确；

bd正确，故答案为：bd；

（3）由化学方程式可知，反应生成3mol水，气体增加的物质的量为1mol，由平衡时气体的物质的量增加了0.2mol可知反应生成水的物质的量为3:1=n（H2O）:0.2mol，解得n（H2O）=0.6mol，则10min后达到平衡，用水表示的平均反应速率为=0.03mol/(L·min)，故答案为：0.03mol/(L·min)；

（4）该反应是一个气体体积增大的反应，增大压强，反应速率加快，达到平衡的时间减小，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率减小，则压强为P2时NO的转化率随反应时间变化的示意图为，故答案为：；

（5）工业合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，不利于增大氨气的产率，但500℃左右的温度是催化剂的活性温度，且反应速率较快，故答案为：催化剂在500℃左右具有最佳活性；

（6）氨气为三角锥形的极性分子，电子式为；氯化铵为强酸弱碱盐，铵根离子在溶液中水解使溶液呈酸性；常温下将等体积等浓度的氨水和氯化铵溶液混合溶液pH>7说明氨水的电离大于铵根离子的水解，则溶液中各微粒浓度由大到小的关系是，故答案为：。