Question

【題目】研究氮及其化合物的轉化在實際工業生產、生活中具有重要的意義。

（1）已知的能量變化如圖所示，在一定溫度下，向2L的恒容密閉容器中投入2.2 molN2和2.6 mol H2，經10 min達到平衡，測得放出的熱量為18.4 kJ，則______。該溫度下，反應的平衡常數K=________(mol·L-1)-2。平衡后，再向體系中投入1.1 mol N2和1.3 mol H2，重新達到平衡后N2的體積分數________(填“增大”“減小”或“不變”)。

（2）利用熾熱的活性炭可以處理NO2，反應原理為。

①探究溫度、壓強對該反應的影響如圖所示，則該反應的___________0(填“>”“<”或“=”)，P1_____________P2(填“>”“<”或“=”)。

②一定溫度下，將一定量的活性炭和NO2加入一恒容密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態的是____________(填序號)。

Answer 1

【答案】（1）0.03mol·L-1·min-1 0.04 減小 （2）①＜ ＜ ②BC

【解析】

試題分析：（1）根據圖像可寫出熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ/mol，10 min達到平衡，測得放出的熱量為18.4 kJ，設反應的氮氣為x mol，1:92=x:18.4，解得x=0.2mol，根據化學方程式反應掉的氫氣的物質的量為0.6mol，則v (H2)=0.6mol÷(2L×10min)= 0.03mol·L-1·min-1 ；平衡時，氮氣的物質的量為2mol，氫氣的物質的量為2mol，氨氣的物質的量為0.4mol，則該溫度下，反應的平衡常數K=（0.2×0.2）÷（1×13）=0.04；平衡后，按起始物質的量的0.5倍加入各物質，相當于增大壓強，平衡正向移動，達平衡后氮氣的體積分數減小。

（2）①根據圖像，升高溫度，氮氣的體積百分含量減小，說明平衡逆向移動，而升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，則該反應的正向為放熱反應，<0；該反應是氣體體積增大的可逆反應，增大壓強，平衡逆向移動，氮氣的體積百分含量減小，所以P1<P2。

②A．溫度不變，平衡常數不變，A項錯誤；B．當V (正)=V (逆)時反應達到平衡狀態，B項正確；C．在恒容容器中，隨著反應的進行，氣體的質量不斷增大，密度也不斷增大，當密度恒定不變時反應達到平衡狀態，C項正確；D．隨著反應的進行，NO2的物質的量不斷減少，N2的物質的量不斷增加，n(NO2):n(O2)不斷減小，是遞減曲線，與圖像不符，D項錯誤；答案選BC。