Question

【題目】(1)氨氣可作為脫硝劑，在恒溫恒容密閉容器中充入一定量的NO和NH3，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：6NO(g) + 4NH3(g)5N2(g) +6H2O(g)。

①能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是____________

a．反應(yīng)速率 v( NH3) =v( N2) b．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而發(fā)生變化 c．容器內(nèi) N2 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再隨時(shí)間而發(fā)生變化 d．容器內(nèi) n(NO)∶n(NH3)∶n(N2)∶n(H2O) = 6∶4∶5∶6 e．12molN-H 鍵斷裂的同時(shí)生成 5mol N≡N 鍵 f．混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化

②某次實(shí)驗(yàn)中測得容器內(nèi) NO及N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示，圖中b點(diǎn)對應(yīng)的速率關(guān)系是v(正) ___________ v(逆)（填﹥、﹤或﹦），d 點(diǎn)對應(yīng)的速率關(guān)系是v(正) ___________ v(逆) （填﹥、﹤或﹦）。

(2) 已知：N≡N的鍵能為946kJ/mol， H-H的鍵能為436kJ/mol，N-H的鍵能為391kJ/mol，則N2與H2反應(yīng)，生成1mol NH3過程中______（填“吸收”或“放出”）的能量為_______kJ。

(3) 一定條件下，在 5 L密閉容器內(nèi)，反應(yīng) 2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝-180 kJ·mol-1，n(NO2)隨時(shí)間變化如下表：

時(shí)間/s	0	1	2	3	4	5
n(NO2)/mol	0.040	0.020	0.010	0.005	0.005	0.005

①用 N2O4 表示 0～2 s 內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為________ molL-1s-1。在第 5s 時(shí)，NO2 的轉(zhuǎn)化率為___________。

②根據(jù)上表可以看出，隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)速率逐漸減小，其原因是______________。

③為加快反應(yīng)速率，可以采取的措施是_______

a．升高溫度 b．恒容時(shí)充入He氣 c．恒壓時(shí)充入He氣 d．恒容時(shí)充入NO2

Answer 1

【答案】bc ＞ = 放出 46 0.0015 87.5% 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，NO2濃度減小，反應(yīng)速率減小 ad

【解析】

(1)①可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度，含量保持不變，由此衍生出其他的一些量不變，判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不再變化說明達(dá)到平衡；

②可逆反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)v正＞v逆，平衡時(shí)v正=v逆；

(2)焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能；

(3)②降低溫度、濃度減小等因素可以使反應(yīng)速率降低；

③升高溫度、增大濃度、縮小體積增大壓強(qiáng)、加入催化劑可以增大反應(yīng)速率。

(1)①a．反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，5v正(NH3)=4v逆(N2)，故a錯(cuò)誤；
b．該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積增大的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化，所以能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再隨時(shí)間而發(fā)生變化說明濃度不在改變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；
d．物質(zhì)的量之比等于計(jì)量數(shù)之比不能說明正逆反應(yīng)速率相等或者濃度不變，故d錯(cuò)誤；
e．12molN-H 鍵斷裂的同時(shí)生成5molN≡N鍵均表示正反應(yīng)速率，故e錯(cuò)誤；
f．反應(yīng)物和生成物均為氣體，所以混合氣體的總質(zhì)量不變?yōu)槎ㄖ�，�?/span>f錯(cuò)誤；
故答案為：bc；
②圖中b點(diǎn)未平衡，NO的物質(zhì)的量還在減少，所以圖中b點(diǎn)對應(yīng)的速率關(guān)系是v(正)＞v(逆)； d點(diǎn)NO的物質(zhì)的量不再改變，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)ν(正)=ν(逆)；

(2)N2與H2反應(yīng)，生成1mol NH3熱化學(xué)方程式為N2(g)+H2(g)NH3(g)△H，該反應(yīng)△H=×946kJ/mol+×436kJ/mol-3×391kJ/mol=-46 kJ/mol，焓變小于0為放熱反應(yīng)，所以生成1mol NH3的過程中方程46kJ能量；

(3)①0~2s內(nèi)△n(NO2)=0.040mol-0.010mol=0.030mol，根據(jù)反應(yīng)方程式可知該時(shí)段內(nèi)△n(N2O4)=0.015mol，容器體積為5L，所以v(N2O4)==0.0015 molL-1s-1；第5s時(shí)△n(NO2)=0.040mol-0.005mol=0.035mol，所以NO2的轉(zhuǎn)化率為=87.5%；

②該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行溫度升高，所以溫度對速率的影響是增大，則應(yīng)考慮濃度對反應(yīng)速率的影響，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，NO2濃度減小，反應(yīng)速率減��；

③a．升高溫度可以增大活化分子百分?jǐn)?shù)，增大反應(yīng)速率，故a符合題意；

b．恒容時(shí)充入He氣，反應(yīng)物和生成物的濃度不變，不影響反應(yīng)速率，故b不符合題意；

c．恒壓時(shí)充入He氣，容器體積增大，反應(yīng)物和生成物濃度減小，反應(yīng)速率減慢，故c不符合題意；

d．恒容充入NO2，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率加快，故d符合題意；

綜上所述選ad。