Question

【题目】（1）反应3Fe（s）+4H2O（g）Fe3O4（s）+4H2（g）在一容积可变的密闭容器中进行，试回答：

①增加Fe的量，其反应速率____（填“增大”、“不变”或“减小”，下同）。

②将容器的体积缩小一半，其反应速率____。

③保持体积不变，充入He，其反应速率____。

④保持压强不变，充入He，其反应速率_____。

（2）氨气可作为脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3，在一定条件下发生反应：6NO（g）+4NH3（g）5N2（g）+6H2O（g）。

①能说明该反应已达到平衡状态的标志是____（填字母序号）

a.反应速率5v（NH3）=4v（N2）

b.单位时间里每生成5mol N2，同时生成4mol NH3

c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化

d.容器内n(NO）：n（NH3）：n（N2）：n（H2O）=6：4：5：6

②某次实验中测得容器内NO及N2的物质的量随时间变化如图所示，图中v（正）与v（逆）相等的点为_____（选填字母）。

（3）298K时，若已知生成标准状况下2.24LNH3时放出热量为4.62kJ。写出合成氨反应的热化学方程式____。

（4）一定条件下，在2L密闭容器内，反应2NO2（g）=N2O4（g）△H=-180kJ·mol-1，n（NO2）随时间变化如下表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n(NO2)/mol	0.040	0.020	0.010	0.005	0.005	0.005

用NO2表示0～2s内该反应的平均速度____。在第5s时，NO2的转化率为____。根据上表可以看出，随着反应进行，反应速率逐渐减小，其原因是____。

Answer 1

【答案】不变 增大 不变 减小 bc cd N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol 0.0075mol·L-1·s-1 87.5% 随着反应的进行，二氧化氮的物质的量浓度减小

【解析】

（1）①Fe为固体，浓度视为常数，即增加Fe的量，化学反应速率不变；

②容器的体积缩小一半，即组分浓度增大，化学反应速率增大；

③He属于非反应气体，恒容状态下，充入He，组分的浓度保持不变，化学反应速率保持不变；

④恒压下，充入He，容器的体积增大，组分的浓度降低，化学反应速率减小；

（2）①a、没有指明反应进行的方向，即无法判断是否达到平衡，故a不符合题意；

b、生成N2反应向正反应方向进行，生成NH3反应向逆反应方向进行，且生成量之比等于系数之比，即能说明反应达到平衡，故b符合题意；

c、根据化学平衡状态的定义，N2的物质的量分数不再随时间发生变化，能说明反应达到平衡，故c符合题意；

d、题中没有说明通入NO和NH3的量，无法判断是否达到平衡，故d不符合题意；

答案选bc；

②v(正)与v(逆)相等的点，说明反应达到平衡，根据图象，达到平衡的点是cd；

（3）生成标准状况下2.24L的NH3，即生成0.1mol的NH3，得出生成2molNH3，放出的热量为92.4kJ，合成氨的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol；

（4）根据化学反应速率的数学表达式，v(NO2)==0.0075mol/(L·s)；5s内消耗NO2的物质的量为(0.040mol－0.005mol)=0.035mol，即NO2的转化率为×100%=87.5%；随着反应的进行，NO2的物质的量浓度减小，物质的量浓度起主导作用，即化学反应速率减小。