Question

【題目】工業(yè)上煙氣脫氮的原理

（1）該反應化學平衡常數K的表達式為____________。溫度升高，K值___________(選填“增大”、“減小”、“不變”)。如果平衡常數K值增大，對_______(填“正反應”或“逆反應”)的速率影響更大。

（2）若反應在恒容條件下進行，能說明反應已經達到平衡狀態(tài)的是______(填序號)

a．容器內混合物的質量不變 b．容器內氣體的壓強不變

c．反應消耗0.5mol NO的同時生成1mol N2 d．的濃度不變

（3）向2 L密閉容器中加入反應物，10 min后達到平衡，測得平衡時氣體的物質的量增加了0.2mol，則用表示的平均反應速率為__________。

（4）如圖是P1壓強下NO的轉化率隨反應時間(t)的變化圖，請在圖中畫出其他條件不變情況下，壓強為下NO的轉化率隨反應時間變化的示意圖。

______

（5）工業(yè)合成氨的反應溫度選擇500℃左右的原因是_______________。

（6）寫出反應物中的氨氣的電子式______；其空間構型為______；它常用來生產化肥。溶液顯__________性；常溫下將等體積等濃度的氨水和溶液混合，pH>7，溶液中濃度由大到小的關系是_______________。

Answer 1

【答案】 減小 逆反應 bd 0.03mol/(L·min) 催化劑在500℃左右具有最佳活性 三角錐形 酸性

【解析】

（1）化學平衡常數等于生成物濃度冪之積除以反應物濃度冪之積，該反應為放熱反應，升高溫度，對逆反應速率影響更大，平衡向逆反應方向移動；

（2）反應到達平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，平衡時各物質的濃度、百分含量不變，可以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，由此進行判斷；

（3）由平衡時氣體的物質的量增加了0.2mol可知反應生成水的物質的量為0.6mol；

（4）該反應是一個氣體體積增大的反應，增大壓強，反應速率加快，達到平衡的時間減小，平衡向逆反應方向移動；

（5）工業(yè)合成氨的反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，不利于增大氨氣的產率，但500℃左右的溫度是催化劑的活性溫度，且反應速率較快；

（6）氨氣為三角錐形的極性分子；氯化銨為強酸弱堿鹽，銨根離子在溶液中水解使溶液呈酸性；常溫下將等體積等濃度的氨水和氯化銨溶液混合溶液pH>7，說明氨水的電離大于銨根離子的水解。

（1）化學平衡常數等于生成物濃度冪之積除以反應物濃度冪之積，則該反應化學平衡常數K的表達式為；該反應為放熱反應，升高溫度，對逆反應速率影響更大，平衡向逆反應方向移動，化學平衡常數減小，故答案為：；減��；逆反應；

（2）a、根據質量守恒，無論反應是否達平衡狀態(tài)，混合物質量不變，容器的體積不變，所以混合氣體的密度始終不變，容器內混合物的質量不變不能作為化學平衡狀態(tài)的判斷依據，故錯誤；

b、該反應是反應前后氣體體積增大的反應，當壓強不變時，各物質的濃度不再發(fā)生變化，容器內氣體的壓強不變能說明反應已經達到平衡狀態(tài)，故正確；

c、反應消耗0.5mol NO和生成1mol N2均代表正反應速率，不能表示正逆反應速率相等，反應消耗0.5mol NO的同時生成1mol N2不能作為化學平衡狀態(tài)的判斷依據，故錯誤；

d、各物質的濃度不變說明反應達平衡狀態(tài)，故正確；

bd正確，故答案為：bd；

（3）由化學方程式可知，反應生成3mol水，氣體增加的物質的量為1mol，由平衡時氣體的物質的量增加了0.2mol可知反應生成水的物質的量為3:1=n（H2O）:0.2mol，解得n（H2O）=0.6mol，則10min后達到平衡，用水表示的平均反應速率為=0.03mol/(L·min)，故答案為：0.03mol/(L·min)；

（4）該反應是一個氣體體積增大的反應，增大壓強，反應速率加快，達到平衡的時間減小，平衡向逆反應方向移動，NO的轉化率減小，則壓強為P2時NO的轉化率隨反應時間變化的示意圖為，故答案為：；

（5）工業(yè)合成氨的反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，不利于增大氨氣的產率，但500℃左右的溫度是催化劑的活性溫度，且反應速率較快，故答案為：催化劑在500℃左右具有最佳活性；

（6）氨氣為三角錐形的極性分子，電子式為；氯化銨為強酸弱堿鹽，銨根離子在溶液中水解使溶液呈酸性；常溫下將等體積等濃度的氨水和氯化銨溶液混合溶液pH>7說明氨水的電離大于銨根離子的水解，則溶液中各微粒濃度由大到小的關系是，故答案為：。