Question

【題目】回答下列問題：

(1)工業(yè)合成氨的原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.4kJ·mol-1�，F(xiàn)將6molN2和14molH2充入如圖所示密閉容器中，保持壓強(qiáng)不變，開始時(shí)活塞的位置如圖1所示，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，活塞的位置如圖2所示。

①下列表述能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是___(填字母)。

A.活塞不再移動(dòng)

B.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變

C.容器內(nèi)氣體密度不再改變

D.容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

②已知某次反應(yīng)過程中逆反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，在t1時(shí)刻改變了某一條件，則改變的一種條件是_____。

(2)治理NO的一種方法是先將NO氧化成NO2后，再將NO2通入還原性堿溶液中電解轉(zhuǎn)化成N2，其中氧化的反應(yīng)原理為NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) H<0。下列說法正確的是____(填字母)。

A.已知該反應(yīng)在較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行，說明S=0

B.加入催化劑，可降低反應(yīng)的活化能和焓變，從而加快反應(yīng)的速率

C.活化分子有效碰撞理論中，活化能指活化分子平均能量與非活化分子平均能量的差值

D.在一定溫度下，向恒容密閉容器中充入物質(zhì)的量之比為1:3的NO和O3，達(dá)到平衡時(shí)NO轉(zhuǎn)化率為a，再充入一定量物質(zhì)的量之比為1:3的NO和O，NO轉(zhuǎn)化率不變。

(3)處理汽車尾氣中的氮氧化物還可以用NH3還原法，假設(shè)在恒容密閉容器中，僅發(fā)生反應(yīng)： △H<0。測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示，已知溫度為T3時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間為10min。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出不同溫度下(其他條件均相同)，反應(yīng)都經(jīng)過10min時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率的曲線示意圖_____________。

Answer 1

【答案】ACD 加壓 D

【解析】

（1）①分析所給物理量在反應(yīng)過程中是否發(fā)生變化，若反應(yīng)過程中發(fā)生變化，當(dāng)其不變時(shí)，則達(dá)到平衡狀態(tài)；

②根據(jù)圖像分析影響速率的因素；

（2）反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，依據(jù)△G=△H -T△S<0；催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響但是不影響反應(yīng)熱；活化能的考查；外界條件對(duì)平衡的影響；

（3）根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響效果作圖。

（1）①A．該反應(yīng)為體積變化的反應(yīng)，反應(yīng)過程中氣體的體積發(fā)生變化，因此活塞不再移動(dòng)時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A正確；

B．該裝置為恒壓裝置，反應(yīng)過程中壓強(qiáng)始終不變，B錯(cuò)誤；

C．由于反應(yīng)物和生成物都是氣體，則混合氣體的質(zhì)量不變，由于容器為恒壓裝置，反應(yīng)過程中，氣體體積發(fā)生變化，根據(jù)公式可知，當(dāng)混合氣體的密度不變時(shí)，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；

D．該反應(yīng)前后為氣體分子數(shù)改變的反應(yīng)，當(dāng)容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變時(shí)。反應(yīng)達(dá)到平衡，D正確；

答案選ACD；

②由圖可知，t1時(shí)刻后，反應(yīng)速率增大，而升高溫度、增大壓強(qiáng)或加入催化劑都可能增大反應(yīng)速率，若t1時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡，則改變的條件為加壓；

（2）A．該反應(yīng)的H<0，依據(jù)△G=△H -T△S<0可知，該反應(yīng)在較低溫度下自發(fā)進(jìn)行，則△S<0，A錯(cuò)誤；

B．催化劑降低反應(yīng)的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率，不改變化學(xué)反應(yīng)的焓變，B錯(cuò)誤；

C．活化能是活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子的平均能量之間的差值，C錯(cuò)誤；

D．該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，恒溫恒容容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，同等倍數(shù)的增大反應(yīng)物的濃度，當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí)，NO轉(zhuǎn)化率不變，D正確；

答案選D；

（3）反應(yīng)進(jìn)行前10min內(nèi)，反應(yīng)向正向進(jìn)行，因此NO的轉(zhuǎn)化率增大，由于升高溫度，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間縮短，所以溫度低于T3時(shí)，10min內(nèi)反應(yīng)均未達(dá)到平衡，NO的轉(zhuǎn)化率低于其平衡狀態(tài)的轉(zhuǎn)化率，即在平衡轉(zhuǎn)化率曲線下方，圖像為：