题目
含氮化合物在生活、生产、研究领域至关重要。回答下列问题:
已知:
Ⅰ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)DH1=-483.6kJ·mol-1
Ⅱ.N2(g)+O2(g) 2NO(g)DH2=+180.5kJ·mol-1 Ⅲ.2H2(g)+2NO(g) N2(g)+2H2O(g)
(1)
反应Ⅲ的正反应活化能为EakJ·mol-1 , 则逆反应活化能为kJ·mol-1(用含Ea的式子表示)。
(2)
我国学者在刚性容器中按投料比 =1发生反应Ⅲ,不同催化剂条件下,反应相同时间测得NO转化率与温度的关系,如图。 ①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号)。 A.2v逆(NO)=v正(N2) B.混合气体的密度不再变化 C.容器内总压强不再变化 D.混合气体的平均相对分子质量不再变化 ②使用催化剂乙时,NO转化率随温度升高先增大后减小的可能原因是。 ③研究表明该反应v=kcm(H2)c2(NO),其中k为速率常数,与温度、活化能有关。T1℃的初始速率为v0 , 当H2转化率为50%时,反应速率为 ,由此可知m=。设此时反应的活化能为Ea' , 不同温度T1、T2条件下对应的速率常数分别为k1、k2 , 存在关系:lg =- ( - )(R为常数)。据此推测:活化能越大,升高温度,速率常数增大倍数(填“越大”、“越小”或“不变”)。
(3)
氨气可还原氮氧化物,工业上常利用反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)DH<0合成氨气,在30MPa、不同物质的量分数(75%的H2和25%的N2;67.5%的H2、22.5%的N2和10%的惰性气体)条件下进行实验,测得平衡时,NH3体积分数与温度的关系如图。 物质的量分数为75%的H2和25%的N2对应的曲线是(填“a”或“b”)。 ②M点,该反应的压强平衡常数Kp=(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
答案: 【1】Ea+664.1
【1】CD【2】该反应未达平衡,温度低于350℃时,温度升高,NO转化率随着化学反应速率增大而增大;温度高于350℃时,催化剂失活或活性降低【3】1【4】越大
【1】a【2】4675 或0.0059或0.006