Question

对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。

（1）N₂、O₂和H₂相互之间可以发生化合反应，已知反应的热化学方程式如下：

N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)      H=+180．5kJ·mol^-1；

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)    H =-483．6 kJ·mol^-1；

N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)    H =-92．4 kJ·mol^-1。

则氨的催化氧化反应的热化学方程式为                 _。

（2）氨气是化工生产的主要原料之一，在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2 mol N₂和0.5mol H₂，发生如下反应： N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) △H＜0

①当反应进行到第5分钟时达到平衡，测得NH₃的浓度为0.1mol/L  则从反应开始到平衡时，v(N₂)为______________

②下列描述中能说明上述反应已达平衡的是          

A．容器内的总压强不再随时间而变化

B．混合气体的密度不再随时间变化

C．a molN≡N键断裂的同时，有6amolN—H键生成

D．N₂、H₂、NH₃的分子数之比为1∶3∶2

E．3V_正（H₂）＝2V_逆（NH₃）

F．容器中气体的平均分子量不随时间而变化

③若保持反应温度不变，再向容器中充入N₂和NH₃各0.1mol , 则化学平衡将          移动(填“向左”、“向右”或“不”)

④平衡后，下列措施既能提高该反应的速率又能增大N₂的转化率的是（  ）

A．充入N₂   B．升高温度    C．向原容器内继续充一定量NH₃     D．增大压强

⑤若保持容器体积不变，下列图像正确的是（   ）

Answer

（1） 4NH3(g)+5O2(g)＝4NO(g)+6H2O(g) ⊿H=-905KJ/mol（2）①0.01 mol/(L·min) ②AF③向左 ④CD ⑤ bd

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律分析，反应①×2-反应③×2 +反应②×3即可得热化学方程式： 4NH3(g)+5O2(g)＝4NO(g)+6H2O(g) ⊿H=92.4×2+180.5×2-483.6×3=-905KJ/mol 。（2）①5分钟氨气的浓度为0.1mol/L，则氮气消耗的浓度为0.05mol/L，则用氮气表示反应速率=0.05/5=0.01 mol/(L·min) 。②A．反应为前后气体体积改变的反应，则容器内的总压强不再随时间而变化，可以说明反应到平衡，正确。B．因为反应过程中气体总质量和容器的总体积不变，所以混合气体的密度始终不变，所以密度不变，不能说明反应到平衡，成错误。C．a molN≡N键断裂的同时，说明正反应速率，有6amolN—H键生成，也说明正反应速率，不能说明反应到平衡，错误。D．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2，不能说明反应到平衡，错误。E．3V正（H2）＝2V逆（NH3），可以说明正逆反应速率不相等，不可以说明到平衡，错误。F．因为反应前后气体体积变化，所以反应过程中气体的平均相对分子质量随时改变，若容器中气体的平均分子量不随时间而变化，说明反应到平衡，正确。所以选AF 。 ③若保持反应温度不变，原平衡时氮气的浓度为0.05mol/L，氢气的浓度为0.1 mol/L，氨气的浓度为0.1 mol/L，则平衡常数为0.12/（0.05×0.13）=200，充入氮气和氨气各0.1摩尔，则氮气的浓度为0.1 mol/L，氢气的浓度为0.1 mol/L，氨气的浓度为0.15 mol/L，则Qc=0.152/（0.1×0.13）=225>200，反应向左进行。 ④A．充入N2 ，反应速率增大，但氮气的转化率减小，错误。 B．升高温度，反应速率增大，平衡逆向移动，氮气的转化率减小，错误。C．向原容器内继续充一定量NH3 ，反应速率增大，相当于加压，平衡正向移动，氮气的转化率增大，正确。 D．增大压强，反应速率增大，平衡正向移动，氮气的转化率增大，正确。所以选CD 。 ⑤ a、温度高的先到平衡，则T1温度高，结合方程式分析，温度高，平衡逆向移动，生成物的浓度减小，错误。B、在一定的温度下，随着压强增大，平衡正向移动，平均相对分子质量增大，一定压强下，温度升高，平衡逆向移动，平均相对分子质量减小，正确。C、正反应速率和逆反应速率相等时为平衡状态，随着压强增大，正逆反应速率都增大，但平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，错误。d、压强大的到达平衡的时间短，所以P2压强大，结合方程式分析，压强大，平衡正向移动，氮气的体积分数小，正确。所以选bd。

考点：，盖斯定律，化学平衡状态的标志，影响化学平衡的因素，化学平衡图像分析

【名师点睛】化学平衡图像是常考题型。抓住条件对反应速率和平衡的影响分析，观察改变条件的时刻反应反应速率的变化，改变浓度只能改变正反应或逆反应速率，改变压强或温度或使用催化剂，同向改变反应速率。正反应速率大于逆反应速率则平衡正向移动。对于温度或压强对反应的影响，利用先拐先平数值大的规律分析，对于有三个量的图像时，先确定一个量的不变，再讨论另外两个量的关系，即用定一议二的方法分析。