含氮化合物在生活、生產、研究領域至關重要。回答下列問題:
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Ⅲ的正反應活化能為EakJ?mol-1,則逆反應活化能為 Ea+664.1Ea+664.1kJ?mol-1(用含Ea的式子表示)。
(2)我國學者在剛性容器中按投料比n(H2)n(NO)=1發生反應Ⅲ,不同催化劑條件下,反應相同時間測得NO轉化率與溫度的關系,如圖1。

①下列能夠說明該反應已達到化學平衡狀態的是 CDCD。(填標號)
A.2v逆(NO)=v正(N2)
B.混合氣體的密度不再變化
C.容器內總壓強不再變化
D.混合氣體的平均相對分子質量不再變化
②使用催化劑乙時,NO轉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,反應速率加快,NO轉化率也增大,溫度高于350℃時,導致催化劑活性降低,反應速率下降,導致NO轉化率下降溫度低于350℃時,催化劑的活性隨溫度升高逐漸增強,反應速率加快,NO轉化率也增大,溫度高于350℃時,導致催化劑活性降低,反應速率下降,導致NO轉化率下降。
③研究表明該反應v=kcm(H2)c2(NO),其中k為速率常數,與溫度、活化能有關。T1℃的初始速率為v0,當H2轉化率為50%時,反應速率為v08,由此可知m=11。設此時反應的活化能為Ea′,不同溫度T1、T2條件下對應的速率常數分別為k1、k2,存在關系:lgk2k1=-Ea′2.303R(1T2-1T1)(R為常數)。據此推測:活化能越大,升高溫度,速率常數增大倍數 越大越大。(填“越大”、“越小”或“不變”)
(3)氨氣可還原氮氧化物,工業上常利用反應N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0合成氨氣,在30MPa、不同物質的量分數(75%的H2和25%的N2;67.5%的H2、22.5%的N2和10%的惰性氣體)條件下進行實驗,測得平衡時,NH3體積分數與溫度的關系如圖2。
①物質的量分數為75%的H2和25%的N2對應的曲線是 aa。(填“a”或“b”)
②M點,該反應的壓強平衡常數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×物質的量分數)。
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
【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,反應速率加快,NO轉化率也增大,溫度高于350℃時,導致催化劑活性降低,反應速率下降,導致NO轉化率下降;1;越大;a;(或0.006)
4
675
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:81難度:0.5
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則4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s),△H=-1641.0 kJ/mol發布:2025/1/1 8:0:2組卷:11引用:1難度:0.7