Question

【题目】氨气是工农业生产中不可或缺的物质，研究制取氨气的机理意义非凡。

（1）在常温、常压、光照条件下，N2在掺有少量Fe2O3的TiO2催化剂表面与水发生下列反应:

N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+3/2O2(g) △H= a kJ mol-1。

为进一步研究生成NH3的物质的量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：

T/K	303	313	323
n(NH3)/(l0-2mol)	4.8	5.9	6.0

此反应的a_________0，△S________0。（填“>”“<”或“ = ”）

（2）—定温度和压强下，在2 L的恒容密闭容器中合成氨气:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H="-92.4" kJ mol-1。在反应过程中反应物和生成物的物质的量随时间的变化如图所示。

①0～10 min内，以NH3表示的平均反应速率为_________。

②在10～20 min内，NH3浓度变化的原因可能是_______。

A．加入催化剂 B．缩小容器体积 C．降低温度 D．增加NH3的物质的量

③ 20 min达到第一次平衡，在反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是____________，35min达到第二次平衡，则平衡的平衡常数K1______K2（填“>”“<”或“ = ”）

Answer 1

【答案】> > 0.005 mol L-1 min-1 AB 移走 0.1 molNH3 =

【解析】

（1）由表中数据可知，升高温度，NH3生成量增大，说明平衡向正反应方向移动，结合反应方程式中各物质的聚集状态解答；

（2）①反应速率v=△n/V△t计算；

②根据图象知，平衡向正反应方向移动，10min时是连续的，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明为增大压强、使用催化剂；

③25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3；平衡常数只受温度的影响，据此判断。

（1）由表中数据可知，升高温度，NH3生成量增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应应为吸热反应，a＞0，由方程式可知反应生成气体的物质的量增多，则△S＞0，

故答案为：＞；＞。

（2）①根据反应速率v（NH3）=△n/V△t=（0.10）mol/2L×10min=0.005mol/（L·min），

故答案为：0.005mol/（L·min）。

②由图象可知各组分物质的量变化增加，且10min时变化是连续的，20min达平衡时，△n（N2）=0.025mol×4=0.1mol，△n（H2）=0.025mol×12=0.3mol，△n（NH3）=0.025mol×8=0.2mol，物质的量变化之比等于化学计量数之比，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明10min可能改变的条件是使用催化剂，缩小体积相当于增大压强，应该反应物的速率增加倍数大，降低温度，应该反应速率减小，增加NH3物质的量，逆反应速率增加的倍数大，故使用催化剂、缩小体积符合，故选AB，

故答案为：AB。

③第25分钟，NH3的物质的量突然减少，而H2、N2的物质的量不变，说明应是分离出NH3；由图象可以看出，当反应进行到时35-40min，各物质的量不变，说明反应达到第二次平衡状态，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，所以抽去0.1mol氨，

故答案为：移走0.1molNH3；=。