Question

9．（1）在其他條件不變的情況下，起始?xì)錃獾奈镔|(zhì)的量[用n（H₂）表示]對(duì)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）反應(yīng)的影響可表示成如圖1所示的規(guī)律（圖中t表示溫度，n表示物質(zhì)的量）．
①比較在a、b、c三點(diǎn)處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N₂的轉(zhuǎn)化率最高的是C．
②若容器容積為1L，n=3mol，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率為60%，則在起始時(shí)體系中加入N₂的物質(zhì)的量為1mol，此條件下（t₂）反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.08（mol/L）^-2．圖象中t₂和t₁的關(guān)系是t₂低于 t₁（填“高于”“低于”“等于”或“無法確定”）．

（2）氨氣和氧氣與145℃時(shí)開始反應(yīng)，在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物（如圖2所示）
4NH₃+5O₂?4NO+6H₂O
4NH₃+3O₂?2N₂+6H₂O
溫度較低時(shí)以生成N₂為主，溫度高于900℃時(shí)，NO產(chǎn)率下降的原因是氨氣氧化生成NO的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度轉(zhuǎn)化率下降；N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+（b-a）/2 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）①三點(diǎn)時(shí)溫度相同，氫氣量越大，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率越大；
②根據(jù)三行式結(jié)合K=$\frac{各個(gè)產(chǎn)物平衡濃度系數(shù)次冪之積}{各個(gè)反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次冪之積}$進(jìn)行計(jì)算；
③由圖可知，其它條件相同時(shí)，T₁先達(dá)到平衡且平衡時(shí)氨氣的濃度��；
（2）根據(jù)圖象可知溫度低時(shí)生成氮?dú)�，溫度高時(shí)生成NO，但該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則溫度高于900℃時(shí)，NO產(chǎn)率下降，利用勒夏特列原理書寫熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）①三點(diǎn)時(shí)溫度相同，氫氣量越大，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率越大，則c點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率最高，故答案為：C；
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始 x             3                     0
轉(zhuǎn)化0.6         1.8                     1.2
平衡x-0.6      1.2                     1.2
N₂的轉(zhuǎn)化率為60%，則$\frac{0.6}{x}$×100%=60%，解得x=1mol，則在起始時(shí)體系中加入N₂的物質(zhì)的量為1mol，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{1．{2}^{2}}{0.4×1．{2}^{3}}$=2.08（mol/L）^-2，
故答案為：1；2.08（mol/L）^-2；
③由圖可知，其它條件相同時(shí)，T₁先達(dá)到平衡且平衡時(shí)氨氣的濃度小，則T₂低于T₁，故答案為：低于；
（2）根據(jù)圖象可知溫度低時(shí)生成氮?dú)猓粶囟雀邥r(shí)生成NO，但該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則溫度高于900℃時(shí)，NO產(chǎn)率下降；
已知①4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（l）△H=-a kJ•mol^-1
②4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O （l）△H=-b kJ•mol^-1
（①-②）÷2得：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+（b-a）/2 kJ•mol^-1
故答案為：N₂；氨氣氧化生成NO的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度轉(zhuǎn)化率下降；N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+（b-a）/2 kJ•mol^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了利用圖象的分析試劑、勒夏特列原理、平衡的有關(guān)計(jì)算等，題目難度中等．