题目内容
【题目】一定温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行,达到平衡后,下列措施能改变化学反应速率且能使平衡发生移动的是
A.恒容,按原平衡各物质的比例充入N2、O2和NOB.恒容,充入He
C.恒压,充入HeD.恒压,充入N2
【答案】D
【解析】
A.已知N2(g)+O2(g)2NO(g)反应前后气体的总物质的量不变,则平衡后,恒容,按原平衡各物质的比例充入N2、O2和NO,浓度增大,反应速率加快,但平衡不移动,故A错误;
B.恒容,充入He,各组分浓度不变,速率不变,且平衡不移动,故B错误;
C.恒压,充入He,体积增大,各组分浓度减小,速率减小,且平衡不移动,故C错误;
D.恒压,充入N2,体积增大,氧气和NO的浓度降低,反应速率改变,且平衡移动,故D正确;
故答案为D。
【题目】在氮及其化合物的化工生产中,对有关反应的反应原理进行研究有着重要意义。
(1)t℃时,关于N2、NH3的两个反应的信息如下表所示:
化学反应 | 正反应活化能 | 逆反应活化能 | t℃时平衡常数 |
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H>0 | a kJ/mol | b kJ/mol | K1 |
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H<0 | c kJ/mol | d kJ/mol | K2 |
请写出t℃时氨气被一氧化氮氧化生成无毒气体的热化学方程式:______________________,t℃时该反应的平衡常数为__________ (用K1和K2表示)。
(2)工业合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时,H2的物质的量浓度随时间的变化。图乙表示在其他条件不变的情况下,起始投料H2与N2的物质的量之比(设为x)与平衡时NH3的物质的量分数的关系。
①图甲中0~t1 min内,v(N2)=_____mol·L-1·min-1;b点的v(H2)正_____a点的v(H2)逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
②己知某温度下该反应达平衡时各物质均为1 mol,容器体积为1L,保持温度和压强不变,又充入3 mol N2后,平衡________(填“向右移动”“向左移动”或“不移动”)。
(3)①科学家研究出以尿素为动力的燃料电池新技术。用这种电池可直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电。尿素燃料电池结构如图所示,写出负极电极反应式:________________________________________________。
②理论上电池工作时,每消耗标准状况下2.24 L O2时,可产生的电量为________ (法拉第常数为96500C/ mol)。