Question

（8分）氨气主要用作致冷剂及制取铵盐和氨肥

（1）某研究小组在673K、30MPa条件下，在体积为VL的密闭容器中进行反应：N₂（g）+3H₂（g）⇌ 2NH₃（g），其n（H₂）和n（NH₃）随时间变化的关系如图所示．

下列叙述正确的是          ．

A．点a的正反应速率比点b的大

B．点c处反应达到化学平衡状态

C．若t₃时由673K升至773K，则n（H₂）将增大

D．t₂、t₃时刻，n（N₂）不相等

（2）在一定温度和催化剂下，将6.4mol H₂和2.4molN₂混合于一个容积为4L的密闭容器中发生反应，在3min末时反应恰好达平衡，此时生成了1.6mol NH₃．①3min内以H₂表示的化学反应速率                     ；②该条件下的平衡常数                         

（3）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H= +180.5kJ/mol

N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H= -92.4kJ/mol

2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H= -483.6kJ/mol

写出氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式：                             

Answer

（1）AC ；（2）①0.2mol·L-1·s-1； ②0.4（mol/L）-2；

（3）4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol；

【解析】

试题分析：（1）A、氨气的物质的量越小，反应物的物质的量越大，反应物浓度越大正反应速率越快；B、c点以后氨气、氢气的物质的量发生变化；C、升高温度平衡向吸热方向移动；D、t2、t3时刻，可逆反应处于平衡状态。

（2）对于可逆反应： N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

起始物质的量浓度（mol/L） 0.6 1.6 0

转化物质的量浓度（mol/L） 0.2 0.6 0.4

平衡物质的量浓度（mol/L） 0.4 1 0.4

①3min内以H2表示的化学反应速率v（H2）==0.2mol/（L•min）。

答：3min内以H2表示的化学反应速率为0.2mol/（L•min）

②平衡常数k===0.4L2/mol2．

答：该条件下的平衡常数为0.4L2/mol2。

（3）已知：①N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol

②N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol

③2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol

由盖斯定律可知，①×2-②×2+③×3得：4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.0kJ/mol

考点：考查化学反应速率与化学平衡的计算。