Question

合成氨工业在现代农业、国防工业中，有着重要的地位。已知：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）ΔH=－92kJ·mol^－1。

（1）下列有关该反应速率的叙述，正确的是            。

a．升高温度可以增大活化分子百分数，加快反应速率

b．增大压强不能增大活化分子百分数，但可以加快反应速率

c．使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高，加快反应速率

d．在质量一定的情况下，催化剂颗粒的表面积大小，对反应速率有显著影响

（2）该反应的化学平衡常数表达式为K=_________________。

（3）某温度下，若把10 mol N₂与30 mol H₂ 置于体积为10 L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20%，则该温度下反应的K=            （用分数表示）。

（4）对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是_____________。

a. b．  c.

Answer

（1）abd

（2）或

（3）L•mol-1 （4）ab

【解析】

试题分析：（1）a、升高温度，可以使普通分子获得能量变为活化分子，a正确；b、增大压强，不能使普通分子获得能量，因此活化分子百分数不变，但是能增大单位体积内活化分子数，b正确；c、催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应物或生成物的总能量，c错误；d、在质量一定的情况下，催化剂颗粒的表面积越小，反应速率越快，d正确；答案选abd；（2）N2（g） + 3 H2（g） 2 NH3（g）的平衡常数K = 或；（3）设氮气的变化浓度为xmol/L，由题意可知，N2（g）、H2（g）、NH3（g）的平衡浓度分别（1－x）mol/L、（3－3x）mol/L、2xmol/L，则平衡是氨气的体积分数 = = 20%，解得：x=1/3，则N2（g）、H2（g）、NH3（g）的平衡浓度分别2/3mol/L、2mol/L、2/3mol/L，平衡常数K = = = L•mol-1；（4）a、使用催化剂，能加快反应速率，但不能使平衡移动，因此能先拐先平，但氮气的平衡转化率保持不变，a正确；b、由先拐先平规则可知，图中T2 > T1，升温能加快反应速率，且平衡向吸热方向或逆反应方向移动，则氨气的体积分数减小，与图像一致，b正确；c、从反应开始至达到平衡，反应N2（g） + 3 H2（g） 2 NH3（g）中三种物质的变化浓度之比等于系数之比或1∶3∶2，而图中H2、NH3的变化浓度几乎相等，c错误；答案选ab。

考点：考查溴外界条件对反应速率的影响规律、化学平衡常数的表达式及其计算、化学反应速率和化学平衡图像分析和推断等。

【名师点睛】化学平衡图像题的解题思路：一、看懂图：横纵坐标的物理意义，图像的变化趋势，曲线的特殊点，如起点、交点、折点、终点；二、想规律：外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律；三、作出正确的判断。注意“先拐先平”和“定一议二”方法的运用。