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科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

 

(1)最新“人工固氮”的研究报道:常温常压.光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应:2N2 (g)+6H2O (l) 4NH3 (g)+3O2 (g)+  Q  

已知该反应的平衡常数K与温度的关系如右图,则此反应的 Q    0 (填“>”“<”或“=”)。

(2)常温下,如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,        (选填编号)。

A.容器中气体的平均分子量不随时间而变化     B.v(N2)/ v(O2)=2:3

C.容器中气体的密度不随时间而变化           D.通入稀有气体能提高反应的速率

(3)将反应生成的混合气体通入水中即可得氨水。用水稀释0.1mol·L-1氨水,溶液中随着水量的增加而增大的是            (填字母标号)。

A.c(H+)×c(NH3·H2O)/c(OH)    B.c(NH4+)×c(OH)/c(NH3·H2O)

C.c(H+)·c(OH)             D.

(4)常温下,在恒压密闭容器中上述反应达到平衡后,在其他条件不变时,通入2mol N2,请在右图中画出正(v).逆(v)反应速率随时间t变化的示意图。

 

【答案】

 

(1)<     (2)A,B,C      (3)D      (4)

【解析】

试题分析:(1)T升高,K增大,反应是吸热反应,Q<0。

(2)A.该反应不都是气体,m只有在平衡时不变,可做平衡标志,正确。B.v(N2)和 v(O2)互

为反向速率,v(N2)/ v(O2)=2:3,可做平衡标志,正确;C.m只有在平衡时不变,可做平衡标志,正确。D.体积不变,稀有气体不参与反应,总体积不变。各反应物质的浓度不变,速率不变,错误。

(3)A.错误;B.加水稀释,c(NH4+)和c(OH)减小的更多,c(NH4+)×c(OH)/c(NH3·H2O)减小。C.c(H+)·c(OH) 只随温度改变,错误;D.c(H+)·c(OH) 不变,加水稀释,c(OH)减小,c(H+)增大,增大,正确。  

(4)改变正反应浓度,逆反应速率是连续的。

考点:本题以化工生产为基础,考查平衡常数与平衡标志,图像等知识。

 

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:广东省高考真题 题型:填空题

科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发 生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力l.0×l05 Pa、反应时间3h):

相应的热化学方程式如下:
回答下列问题:
(1)请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:_______________________。
(3)工业合成氨的反应为。设在容积为2.0 L的密 闭容器中充人0. 60 mol N2(g)和l.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为4/7。计算
①该条件下N2的平衡转化率;
②该条件下反应的平衡常数。 

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