Question

氨气是工农业生产中不可或缺的物质，研究制取氨气的机理意义非凡。

（1）在常温、常压、光照条件下，N₂在掺有少量Fe₂O₃的TiO₂催化剂表面与水发生下列反应:

N₂(g)+3H₂O(l)2NH₃(g)+O₂(g)  △H=a kJ • mol^-1 。

为进一步研究生成NH₃的物质的量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：

T/K	303	313	323
n(NH3)/(l0^-2 mol)	4.8	5.9	6.0

此反应的a_________0，△S________0。（填“>”“<”或“ = ”）

（2）—定温度和压强下，在2 L的恒容密闭容器中合成氨气:N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H=-92.4 kJ • mol^-1。在反应过程中反应物和生成物的物质的量随时间的变化如图所示。

① 0～10 min内，以NH₃表示的平均反应速率为_________。

② 在10～20 min内，NH3浓度变化的原因可能是_______。

A．加入催化剂      B．缩小容器体积       C．降低温度        D．增加NH₃的物质的量

③ 在反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是____________，达到第二次平衡时，新平衡的平衡常数K₂______K₁（填“>”“<”或“ = ”）

Answer

（1）> ；>

（2）①0.005 mol • L-1 • min-1

②BC

③移走 0.1 molNH3 ； =

【解析】

试题分析：（1）升高温度NH3的物质的量最多，所以N2(g)+3H2O(l) 2NH3(g)+O2反应吸热，a>0；反应后气体物质的量增多，△S>0；（2）① 0～10 min内，以NH3表示的平均反应速率为0.005 mol • L-1 • min-1；② 在10～20 min内，NH3浓度逐渐增大，变化的原因可能是A．加入催化剂，平衡不移动，NH3物质的量不变，A错误； B．缩小容器体积，平衡正向移动，氨气的物质的量增大，B正确 ； C．降低温度，平衡正向移动，NH3物质的量增大，C正确； D．增加NH3的物质的量，平衡逆向移动，氮气、氢气增多，D错误；③ 在反应进行至25 min时，氨气的物质的量突然由0.3mol变为0.2mol，曲线发生变化的原因是移走 0.1 molNH3，平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，达到第二次平衡时，新平衡的平衡常数K2=K1。

考点：本题考查化学反应限度。