题目内容

298.15K时,N2、H2与NH3的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A、合成氨反应的热化学方程式为N2+3H2=2NH3△H=-92kJ/mol
B、在图中曲线a表示加入催化剂时的能量变化曲线
C、升高反应温度,活化分子数增多
D、催化活性很强的新型催化剂可以提高N2的转化率
考点:活化能及其对化学反应速率的影响,有关反应热的计算
专题:
分析:A.热化学方程式应该标出物质的聚集状态;
B.由图知,a的活化能大于b的,故b为加入催化剂的曲线;
C.升高反应温度,分子能量变大,活化分子数增多;
D.催化剂不能改变化学平衡.
解答: 解:A.在热化学反应方程式中,各物质的聚集状态应该标出,N2+3H2=2NH3△H=-92kJ/mol未标明物质聚集状态,故A错误;
B.加入催化剂,降低活化能,b为加入催化剂的曲线,故B错误;
C.升高温度,使分子的能量增大,活化分子的百分含量增大,数目增多,故C正确;
D.催化剂不影响化学平衡,不能改变转化率,故D错误.
故选:C.
点评:本题考查了热化学反应方程式的书写,活化能影响因素,为高频考点,注意催化剂不能影响化学平衡,题目难度不大.
练习册系列答案
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选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法.这种方法是指在有氧条件下且合适的温度范围内,用还原剂NH3在催化剂的作用下将NOx有选择性地还原为氮气和水,主要反应式如下:
反应Ⅰ:□NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=□N2(g)+□H2O(g)△H1=a kJ?mol-1
反应Ⅱ:4NH3(g)+2NO2(g)+O2(g)=3N2(g)+6H2O(g)△H2=b kJ?mol-1
当反应温度过高时,会发生以下副反应:
反应Ⅲ:2NH3(g)+2O2(g)=N2O(g)+3H2O(g)△H3=c kJ?mol-1
反应Ⅳ:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H4=d kJ?mol-1
请回答下列问题:
(1)配平反应Ⅰ的化学方程式:
 
NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?N2(g)+
 
H2O(g).
(2)研究反应Ⅱ的平衡常数(K)与温度(T)的关系,得到如图1所示的关系.
 ①反应Ⅱ的平衡常数表达式为
 

②反应Ⅱ能够自发进行的反应条件是
 

(3)反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H=
 
kJ?mol-1 (用含a、b、d的式子表示).
(4)为研究NH3选择性催化还原脱硝的反应条件,某科研小组通过一系列实验,分别得出脱硝率与温度、氨氮比的关系[其中NH3/NOx表示氨氮比,O2%表示氧气含量].
①图2中,当温度高于405℃后,NOx的脱除率会逐渐减小,原因是
 

②图3中,最佳氨氮比为2.0,理由是
 

(5)请在图4中,用实线画出不使用催化剂情况下(其他条件完全相同)的图示.

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