Question

【题目】(1)在恒温恒容装置中进行合成氨反应(正反应为放热反应),各组分浓度—时间图象如下。

①表示N2浓度变化的曲线是____(填序号)。

②前25 min内,用H2浓度变化表示的化学反应速率是____。该温度下该反应的平衡常数为____。

(2)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应,下列说法正确的是____(填序号)。

a.气体体积不再变化,则已平衡

b.气体密度不再变化,则已平衡

c.平衡后,压缩容器,会生成更多NH3

d.平衡后,往装置中通入一定量Ar,平衡不移动

(3)电厂烟气脱氮:主反应为①4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)　ΔH<0，副反应为②2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g)　ΔH>0，平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图所示。

请回答:在400～600 K时,平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是____________________,导致这种规律的原因是__________________________________。

Answer 1

【答案】C 0.12 mol/(L·min) 0.148 abc 随温度升高,N2的含量降低 主反应为放热反应,副反应为吸热反应,升高温度使主反应的平衡左移,副反应的平衡右移

【解析】

(1)①根据图象可知，反应进行到25min时达到平衡，平衡时△c(A)=3mol/L、△c(B)=2mol/L、△c(C)=1mol/L，故△c(A)：△c(B)：△c(C)=3:2:1，因此根据方程式可以知道表示N2浓度变化的曲线是C，A浓度变化的曲线为H2，B为氨气的浓度变化曲线，因此，本题正确答案是：C；

②由图可以知道，v(H2)=3mol/L÷25min=0.12mol/(L·min)；平衡时各组分的平衡浓度，c(H2)=3mol/L、c(N2)=1mol/L、c(NH3)=2mol/L,故平衡常数K==0.148，因此，本题正确答案是：0.12 mol/(L·min)；0.148；

(2)a.正反应是气体物质的量减小的反应，恒温恒压下，随反应进行体积减少，因此在恒温恒压下气体体积不再变化时已平衡，故a正确；

b.在反应过程中质量始终不变，但容器容积是变化的，所以密度是变化的，因此气体密度不再变化说明反应达到平衡，故b正确；

c.平衡后，压缩容器，压强增大，平衡向正反应方向进行，因此生成更多NH3，故c正确；

d.平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，容器容积增加，浓度降低，平衡向逆反应方向移动，故d错误，故选：abc；

(3)根据图象可以知道，在400～600 K时，平衡混合气中N2含量随温度的升高逐渐降低；主反应为放热反应、副反应为吸热反应，升高温度使主反应的平衡左移，副反应的平衡右移， 因此，本题正确答案是：随温度升高，N2的含量降低；主反应为放热反应，副反应为吸热反应，升高温度使主反应的平衡左移，副反应的平衡右移。