氮气与氢气反应生成氨气的平衡常数见下表： N2+3H22NH3温度25℃200℃400℃600℃平衡常数K5×1086500.5070.01 （1）工业上合成氨

题型：不详难度：来源：

氮气与氢气反应生成氨气的平衡常数见下表：

	N₂+3H₂2NH₃
温度	25℃	200℃	400℃	600℃
平衡常数K	5×10⁸	650	0.507	0.01

（1）工业上合成氨的温度一般控制在500℃，原因是                               。
（2）在2 L密闭容器中加入1 mol氮气和3 mol氢气，进行工业合成氨的模拟实验，若2分钟后，容器内压强为原来的0.8倍，则0到2分钟，氨气的反应速率为________mol/(L·min)。
（3）下列说法能表明该反应达到平衡的是________
A．气体的平均分子量不再变化             B．密闭容器内的压强不再变化
C．v (N₂) =" 2" v (NH₃)                      D．气体的密度不再变化
（4）下列措施，既能加快该反应的反应速率，又能增大转化率的是______________
A．使用催化剂     B．缩小容器体积      C．提高反应温度     D．移走NH₃
（5）常温下，在氨水中加入一定量的氯化铵晶体，下列说法错误的是______。
A．溶液的pH增大    B．氨水的电离度减小    C．c(OH^-)减小    D．c(NH₄⁺)减小
（6）将氨水与盐酸等浓度等体积混合，下列做法能使c(NH₄⁺)与c(Cl^－)比值变大的是________
A．加入固体氯化铵                B．通入少量氯化氢
C．降低溶液温度                  D．加入少量固体氢氧化钠

答案

（1）催化剂的活性温度且反应速率较快（2分）；
（2）0.2 mol/(L·min)（2分）；
（3）AB（2分）；
（4）B（2分）（5）AD（2分）；（6）AC（2分）

解析

试题分析：（1）工业上合成氨的温度一般控制在500℃，原因主要是从反应的速率角度来考虑的，因为催化剂的活性温度且反应速率较快。
（2）N₂+3H₂

2NH₃，设反应后氮气的物质的量为x，则氮气转化了1-x,氢气剩余3-（1-x），氨气生成2（1-x），根据压强之比和物质的量成正比，可得关系式4：【1-x+3-（1-x）+2（1-x）】=1：0.8。最终求得氨气的反应速率为0.2 mol/(L·min)。
（3）合成氨气的反应，若没有达到平衡，反应前后平均分子质量始终发生变化，密闭容器内的压强也发生变化，而密度始终没有改变，故选AB。而C中v (N₂) =" 2" v (NH₃) 没有说明反应的方向，无法做为判据。
（4）使用催化剂能加快速率但不能改变转化率，A错误；缩小容器体积两者都能实现，B正确；提高反应温度能加快速率但转化率降低，C错误；移走NH₃浓度降低，速率降低转化率增大，D错误
（5）根据氨水中存在的电离平衡可知，加入一定量的氯化铵晶体，增大了c(NH₄⁺)，平衡右移，溶液的pH减小， A错误；氨水的电离度减小，B正确； c(OH^-)减小，C正确；c(NH₄⁺)减大， D错误。
（6）将氨水与盐酸等浓度等体积混合，反应后生成氯化铵，此时溶液中存在NH₄⁺的水解平衡，加入固体氯化铵，增大了铵根浓度，抑制了其水解，比值增大， A正确。通入少量氯化氢，氯离子增大程度大于铵根的增大程度，B错误。降低溶液温度，抑制其水解，铵根浓度增大， C正确。加入少量固体氢氧化钠，铵根浓度减小，D错误。

举一反三

在容积一定的密闭容器中，进行可逆反应N₂(g)+3H₂(g)

2NH₃(g) ΔH＜0，有图Ⅰ、Ⅱ所示的反应曲线（T表示温度，P表示压强，C%表示NH₃的体积分数），下列说法中不正确的是

A．T₂＜T₁

B．P₂＞P₁

C．若P₃＜P₄，y轴表示N₂的转化率

D．若P₃＞P₄，y轴表示NH₃的体积分数

题型：不详难度：| 查看答案

制取尿素[CO(NH₂)₂]的反应：2NH₃(g)+CO₂(g)

CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)
某温度下体积为10L的密闭容器中，测得各物质的物质的量数据如下：

物质的量mol	0min	2 min	3 min	4 min
NH₃	2.0	1.4	n₁	n₁
CO₂	1.0	0.7	n₂	n₂
H₂O	0	0.3	n_3[	n₃

（1）根据表中数据计算0～2min内NH₃的平均反应速率                   ，若起始时与平衡时的气体总压强之比为15/11，n₁＝              mol。
（2）该温度下此反应的平衡常数表达式为
（3）下列各项能表示该反应达到平衡状态是            。
A．消耗NH₃的物质的量与生成H₂O的物质的量之比为2∶1
B．c(NH₃)：c(CO₂)：c(H₂O)=2∶1∶1
C．气体密度不再变化
D．容器压强不再变化

题型：不详难度：| 查看答案

在体积固定的密闭容器中，进行如下化学反应：N₂O₄（g）

2NO₂（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t /℃	80	100	120
K	1.80	2.76	3.45

请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式K＝                       。
（2）该反应为           反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）判断该反应达到化学平衡状态的依据是               。
A．容器内混合气体密度不变
B．混合气体中c（NO₂）不变
C．0.5mol N₂O₄分解的同时有1 mol NO₂生成
（4）在80℃时，将2.80molN₂O₄气体充入2L固定容积的密闭容器中，一段时间后对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

	0	20	40	60	80	100
n（N₂O₄）	2.80	A	2.00	c	d	1.60
n（NO₂）	0	0.96	b	2.08	2.40	2.40

①b的值为           ；
②N₂O₄的平衡转化率为               ；
③20s～40s内用N₂O₄表示的平均反应速率υ（N₂O₄）＝            。

题型：不详难度：| 查看答案

在80℃时，将0.40mo1的N₂O₄气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N₂O₄

2NO₂ △H>0，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

t/s n/mol	0	20	40	60	80	100
n(N₂O₄)	0.40	a	0.20	c	d	e
n(NO₂)	0.00	0.24	b	0.52	0.60	0.60

（1）计算0～20s内用NO₂表示的平均反应速率为     mo1•L^—1•s^—1。
（2）计算在80℃时该反应的平衡常数K=    （请注明单位）。
（3）反应进行至100s后将反应混合物的温度升高，混合气体的颜色    （填“变浅”“变深”或“不变”）。
（4）要增大该反应的K值，可采取的措施有    （填序号）。
A．增大N₂O₄的起始浓度
C．使用高效催化剂
B．向混合气体中通入NO₂
D．升高温度
（5）如图是80℃时容器中N₂O₄物质的量的变化曲线，请在该图中补画出（不用计算，定性处理）该反应在60℃时N₂O₄物质的量的变化曲线。

题型：不详难度：| 查看答案

氮氧化物是空气的主要污染物，消除氮氧化物污染有多种方法。用催化技术可将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂，其反应为：2NO＋2CO

2CO₂＋N₂，为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下测得不同时间的NO和CO浓度如下表：

时间（s）	0	2	4
c（NO）（ mol·L^－1）	1.00×10^－3	2.50×10^－4	1.00×10^－4
c（CO）（ mol·L^－1）	3.60×10^－3	c’	2.70×10^－3

回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）前4s内的平均反应速率v（NO）＝。c’＝。
（2）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。右图表示在其他条件不变时，上述反应中二氧化碳浓度随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线。

①该反应的ΔH 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②若催化剂的表面积S₁＞S₂，在答题卡图中画出c（CO₂）在T₂、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。
（3）在恒容的密闭容器中，上述反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是

A． B． C． D．

题型：不详难度：| 查看答案