含氮化合物在生活、生產(chǎn)、研究領(lǐng)域至關(guān)重要?;卮鹣铝袉栴}:
已知:
Ⅰ.2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H1=-483.6kJ?mol-1
Ⅱ.N2(g)+O2(g)??2NO(g)△H2=+180.5kJ?mol-1
Ⅲ.2H2(g)+2NO(g)??N2(g)+2H2O(g)
(1)反應(yīng)Ⅲ的正反應(yīng)活化能為EakJ?mol-1,則逆反應(yīng)活化能為 Ea+664.1Ea+664.1kJ?mol-1(用含Ea的式子表示)。
(2)我國學(xué)者在剛性容器中按投料比n(H2)n(NO)=1發(fā)生反應(yīng)Ⅲ,不同催化劑條件下,反應(yīng)相同時間測得NO轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系,如圖1。
①下列能夠說明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 CDCD。(填標(biāo)號)
A.2v逆(NO)=v正(N2)
B.混合氣體的密度不再變化
C.容器內(nèi)總壓強(qiáng)不再變化
D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
②使用催化劑乙時,NO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先增大后減小的可能原因是 溫度低于350℃時,催化劑的活性隨溫度升高逐漸增強(qiáng),反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率也增大,溫度高于350℃時,導(dǎo)致催化劑活性降低,反應(yīng)速率下降,導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率下降溫度低于350℃時,催化劑的活性隨溫度升高逐漸增強(qiáng),反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率也增大,溫度高于350℃時,導(dǎo)致催化劑活性降低,反應(yīng)速率下降,導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率下降。
③研究表明該反應(yīng)v=kcm(H2)c2(NO),其中k為速率常數(shù),與溫度、活化能有關(guān)。T1℃的初始速率為v0,當(dāng)H2轉(zhuǎn)化率為50%時,反應(yīng)速率為v08,由此可知m=11。設(shè)此時反應(yīng)的活化能為Ea′,不同溫度T1、T2條件下對應(yīng)的速率常數(shù)分別為k1、k2,存在關(guān)系:lgk2k1=-Ea′2.303R(1T2-1T1)(R為常數(shù))。據(jù)此推測:活化能越大,升高溫度,速率常數(shù)增大倍數(shù) 越大越大。(填“越大”、“越小”或“不變”)
(3)氨氣可還原氮氧化物,工業(yè)上常利用反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0合成氨氣,在30MPa、不同物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(75%的H2和25%的N2;67.5%的H2、22.5%的N2和10%的惰性氣體)條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得平衡時,NH3體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖2。
①物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為75%的H2和25%的N2對應(yīng)的曲線是 aa。(填“a”或“b”)
②M點(diǎn),該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=4675(或0.006)4675(或0.006)(MPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
n
(
H
2
)
n
(
NO
)
v
0
8
k
2
k
1
E
a
′
2
.
303
R
1
T
2
1
T
1
4
675
4
675
【考點(diǎn)】反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】Ea+664.1;CD;溫度低于350℃時,催化劑的活性隨溫度升高逐漸增強(qiáng),反應(yīng)速率加快,NO轉(zhuǎn)化率也增大,溫度高于350℃時,導(dǎo)致催化劑活性降低,反應(yīng)速率下降,導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率下降;1;越大;a;(或0.006)
4
675
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:76引用:4難度:0.5
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