题目内容
工业制硝酸的主要反应是4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-1025 kJ·mol-1
(1)该反应的平衡常数表达式为K=________;升高温度,K值________(填“增大”或“减小”或“不变”)。
(2)若反应物起始的物质的量相同,下列关系图错误的是______
(填序号)。
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(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
| 浓度 时间 | c(NH3) (mol·L-1) | c(O2) (mol·L-1) | c(NO) (mol·L-1) |
| 起始 | 0.8 | 1.6 | 0 |
| 第2min | 0.6 | a | 0.2 |
| 第4min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
| 第6min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
| 第8min | 0.8 | 1.6 | 0.5 |
①起始时物料比c(O2)c(NH3)>1.25,其原因是________;
②反应在第2min到第4min时,O2的平均反应速率为__________mol·L-1·min-1;
③反应在第2min时改变了反应条件,改变的条件可能是__________(填序号);
a.使用催化剂 b.升高温度
c.充入He气体 d.增加O2的浓度
④反应在第8min时改变的反应条件可能是____________。
答案 (1)
减小
(2)c
(3)①为了提高NH3的转化率 ②0.1875 ③ab ④增加了反应物的浓度
解析 (1)该反应正向放热,温度升高,平衡逆向移动,产物浓度降低,反应物浓度增大,化学平衡常数减小;同理(2)问中c项错误。
(3)①为提高NH3的转化率,可增大廉价原料气O2的浓度。②根据题中数据,先求NH3的平均速率,
v(NH3)=
=
0.15mol·L-1·min-1,v(O2)=
v(NH3)=
0.15 mol·L-1·min-1×
=0.1875 mol·L-1·min-1。
③第2min到第4min内NH3的平均速率为
0.15 mol·L-1·min-1,而起始到了2min内NH3的平均速率为
=0.1 mol·L-1·min-1,说明反应速率增大,使用催化剂或升高温度都可使反应速率增大,恒容条件下充入惰性气体,对反应速率无影响,若增加O2的浓度会使其总浓度大于1.6mol·L-1(氧原子守恒);④第8min时,NH3、O2的浓度均增大,但NO的浓度没变,只能是增加了反应物的浓度。
对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,下列研究目的和图示相符的是( )
| A | B | C | D | |
| 研究 目的 | 压强对反应的影响 | 温度对反应的影响 | 平衡体系增加N2对反应的影响 | 催化剂对反应的影响 |
| 图示 |
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