Question

氨氣分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）△H=+92.4kJ?mol^-1
研究表明金屬催化劑可加速氨氣的分解．圖1為某溫度下等質(zhì)量的不同金屬分別催化等濃度氨氣分解生成氫氣的初始速率．
①不同催化劑存在下，氨氣分解反應(yīng)的活化能最大的是

 

（填寫催化劑的化學(xué)式）．
②恒溫（T₁）恒容時(shí)，用Ni催化分解初始濃度為c₀的氨氣，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分解過程中氨氣的濃度．計(jì)算后得氨氣的轉(zhuǎn)化率α（NH₃）隨時(shí)間t變化的關(guān)系曲線（見圖2）．請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出：如果將反應(yīng)溫度提高到T₂，Ru催化分解初始濃度為c₀的氨氣過程中α（NH₃）-t的總趨勢(shì)曲線（標(biāo)注Ru-T₂）
③假設(shè)Ru催化下溫度為T₁時(shí)氨氣分解的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，則該溫度下此分解反應(yīng)的平衡常數(shù)K與c₀的關(guān)系式是：K=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算,轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線

專題：

分析：①反應(yīng)的活化能越高，則反應(yīng)中活化分子數(shù)越少，反應(yīng)速率越慢；
②將反應(yīng)溫度提高到T₂，反應(yīng)速率加快，氨氣的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)；
③先求出各自的平衡濃度，然后根據(jù)平衡常數(shù)的概念來回答．

解答： 解：①反應(yīng)的活化能越高，則反應(yīng)中活化分子數(shù)越少，反應(yīng)速率越慢，則氨氣的分解速率最慢的反應(yīng)中，氨氣分解反應(yīng)的活化能最大，即當(dāng)Fe作催化劑時(shí)活化能最大，
故答案為：Fe；
②將反應(yīng)溫度提高到T₂，反應(yīng)速率加快，到達(dá)平衡所用時(shí)間縮短，氨氣的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，氨氣的轉(zhuǎn)化率增大，則T₂溫度時(shí)Ru催化分解初始濃度為c₀的氨氣過程中α（NH₃）～t的總趨勢(shì)曲線為，
故答案為：；
③平衡時(shí)氮?dú)�、氫氣、氨氣的濃度分別是0.6c₀、0.2c₀、0.6c₀，據(jù)K=

c(N2)×c3(H2)

c2(NH3)

=

0.2c0×(0.6c0)3

(0.6c0)2

=0.12c₀²，故答案為：0.12c₀²．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了影響平衡和速率的因素，題目涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用的考查，題目難度中等，考查了學(xué)生的分析能力、對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和畫圖能力．