Question

11．氮及其化合物在工农业生产中具有重要作用．
（1）某小组进行工业合成氨N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）+Q的模拟研究，在1L密闭容器中，分别加入0.1molN₂和0.3molH₂．实验①、②、③中c（N₂）随时间（t）的变化如图所示，实验②从开始到达平衡状态的过程中，用H₂表示的平均反应速率为0.012mol•L^-1•min^-1．与实验①相比，实验②所采用的实验条件可能为e（填字母）
a．增大压强    b．减小压强    c．升高温度     d．降低温度    e．使用催化剂
（2）NH₃用于处理废气中的氮氧化物，其反应原理为2NH₃（g）+NO（g）+NO₂（g）?2N₂（g）+3H₂O（g）+Q，欲提高废气中氮氧化物的转化率，可采取的措施是c（填字母）；
a．升高温度b．增大压强C．增大NH₃的浓度．

Answer 1

分析 （1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率，根据图象可知②到达平衡的时间比①短，到达平衡时N₂的浓度与①相同，化学平衡不移动，故②与①相比加了催化剂，①和③比较可知，③的速率比①小，平衡时氮气的浓度高，即平衡逆向移动，故③减小了压强；
（2）提高废气中氮氧化物的转化率，应改变条件使平衡向正反应移动，结合平衡移动原理分析．

解答 解：（1）根据像可知，②在10min时达到平衡，此时氮气的浓度变化为0.04mol/L，根据方程式或知，氨气的浓度变化了0.08mol/L，根据v=$\frac{△c}{△t}$可知v（NH₃）=$\frac{0.08mol/L}{10min}$=0.008mol•L^-1•min^-1，则v（H₂）=0.012mol•L^-1•min^-1，根据图象可知②到达平衡的时间比①短，到达平衡时N₂的浓度与①相同，化学平衡不移动，故②与①相比加了催化剂，故选e，
故答案为：0.012mol•L^-1•min^-1；e；
（2）提高废气中氮氧化物的转化率，应改变条件使平衡向正反应移动，
a．该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，氮氧化物的转化率降低，故a错误；
b．该反应正反应是体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应移动，氮氧化物的转化率降低，故b错误；
c．增大NH₃的浓度，平衡向正反应移动，氮氧化物的转化率增大，故c正确；
故答案为：c．

点评 本题主要考查了物质的量或浓度随时间的变化曲线、化学平衡常数的含义、化学平衡的影响因素、化学反应速率的影响因素及有关平衡常数的判断，中等难度，侧重考查学生的综合能力．