题目内容
【题目】在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3 ，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示：回答下列问题：
（1）处于平衡状态的时间段是________（填选项）．
A．t0～t1 B．t1～t2 C．t2～t3 D．t3～t4 E．t4～t5 F．t5～t6
（2）t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是（填选项）．
A．增大压强 B．减小压强 C．升高温度 D．降低温度 E．加催化剂 F．充入氮气
t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________．
（3）依据（2）中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是________（填选项）．
A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6
（4）如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，此时正向速率________逆向速率（填大于、小于、等于），平衡________移动（填正向、逆向、不移动）。
（5）一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为________
【答案】ACDFCEBA大于正向5：6
【解析】
(1)根据图示可以知道, t0～t1、t2～t3 、t3～t4、t5～t6时间段内,v正=v逆，反应处于平衡状态，因此，本题正确答案是：ACDF 。
(2)由N2+3H22NH3 H<0，可以知道，该反应为放热反应，且为气体体积减小的反应，则由图可以知道：
t1时，正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为升高温度；
t3时，正逆反应速率同等程度的增大，改变条件应为使用催化剂；
t4时，正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为减小压强；
因此，本题正确答案是：C，E， B 。
(3)由图可以知道，t1平衡逆向移动， t3不移动，t4平衡逆向移动，均使氨气的含量减少，则 t0～t1氨气的含量最大；因此，本题正确答案是：A。
（4）t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，所以此时正向速率大于逆向速率，平衡正向移动；综上所述，本题答案是：大于，正向。
(5)设反应前加入amolN2，bmolH2，达平衡时生成2xmolNH3，
N2 + 3H2 2NH3
起始 a b 0
转化 x 3x 2x
平衡 a-x b-3x 2x
则反应后气体总的物质的量=(a+b-2x)mol，2x/(a+b-2x)=0.2，计算得出: a+b=12x，故反应后与反应前的混合气体体积之比=(a+b-2x)/(a+b)=(12x-2x)/12x=5：6；因此，本题正确答案是:5:6。
阶梯计算系列答案
【题目】游离态氮称为惰性氮，游离态氮转化为化合态氮称之为氮的活化，在氮的循环系统中，氮的过量“活化”，则活化氮开始向大气和水体过量迁移，氮的循环平衡被打破，导致全球环境问题。
Ⅰ． 氮的活化
工业合成氨是氮的活化重要途径之一，在一定条件下，将N2 和 H2 通入到体积为0.5L的恒容容器中，反应过程中各物质的物质的量变化如图所示：
（1）10min内用NH3表示该反应的平均速率，v（NH3）=____________。
（2）在第10min和第25min改变的条件可能分别是_________、________（填字母）。
A.加了催化剂 B. 升高温度 C. 增加NH3的物质的量
D.压缩体积 E.分离出氨气
（3）下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是__________（填字母）。
A. 容器中气体密度不变 B. 容器中压强不变
C. 3v(H2)正=2v(NH3)逆 D. N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2
Ⅱ．催化转化为惰性氮 已知：SO2、CO、NH3等都可以催化还原氮氧化物生成惰性氮。
（4）在250C、101KPa时，N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) △H1= -92.4kJ/mol.
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2= -571.6 kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3= +180kJ/mol
则NO与NH3反应生成惰性氮的热化学方程式______________________________。
（5）在有氧条件下，新型催化剂M能催化CO与NOx反应生成N2。现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体，维持恒温恒容，在催化剂作用下发生反应：
4CO(g)+2NO2(g)
N2(g)+4CO2(g) △H＜0，相关数据如下：
0min | 5min | 10min | 15min | 20min | |
c(NO2) /mol·L-1 | 2.0 | 1.7 | 1.56 | 1.5 | 1.5 |
c(N2) /mol·L-1 | 0 | 0.15 | 0.22 | 0.25 | 0.25 |
①计算此温度下的化学平衡常数K=______，
②实验室模拟电解法吸收NOx装置如图，（图中电极均为石墨电极）。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验（a<b），电解时NO2发生反应的电极反应式：_________________________________。
