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)△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)反应Ⅲ的正反应活化能为EakJ•mol-1,则逆反应活化能为 Ea+664.1Ea+664.1kJ•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n(H2)n(NO)=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。

①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是 CDCD。(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 温度低于350℃时,催化剂的活性随温度升高逐渐增强,反应速率加快,NO转化率也增大,温度高于350℃时,导致催化剂活性降低,反应速率下降,导致NO转化率下降温度低于350℃时,催化剂的活性随温度升高逐渐增强,反应速率加快,NO转化率也增大,温度高于350℃时,导致催化剂活性降低,反应速率下降,导致NO转化率下降。
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v08,由此可知m=11。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:lgk2k1=-Ea′2.303R(1T2-1T1)(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 越大越大。(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)△H<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2。
①物质的量分数为75%的H2和25%的N2对应的曲线是 aa。(填“a”或“b”)
②M点,该反应的压强平衡常数Kp=4675(或0.006)4675(或0.006)(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
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;温度低于350℃时,催化剂的活性随温度升高逐渐增强,反应速率加快,NO转化率也增大,温度高于350℃时,导致催化剂活性降低,反应速率下降,导致NO转化率下降;1;越大;a;(或0.006)
4
675
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:81引用:4难度:0.5