氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，目前工业上用氢气和氨气直接合成氨。
(1)固氮一直是科学家致力研究的重要课题，有关热力学数据如下：
常温下，大气固氮的倾向___________ 工业固氮(填“大于”或“小于”)。
(2)N2(g)与H2(g) 反应的能量变化如图所示，则N2(g)与H2(g)反应制备NH3(l)的热化学方程式为：___________ 。
(3)T ℃时，在2 L恒容密闭容器中加入1.2 mol N2和2 mol H2模拟一定条件下工业固氮[N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)]，体系中n(NH3)随时间的变化如图所示：
①前2分钟内的平均反应速率v(NH3)=___________ mol·L-1·min-1；
②有关工业固氮的说法正确的是___________ (选填序号)。
A．使用催化剂可提高反应物的转化率
B．循环使用N2、H2可提高NH3的产率
C．温度控制在500 ℃左右有利于反应向正方向进行
D．增大压强有利于加快反应速率，所以压强越大越好
③T ℃时，该反应的平衡常数为___________ ；
(4)研究表明某些过渡金属催化剂可以加速氨气的分解，某温度下，用等质量的不同金属分别催化等浓度的氨气，测得氨气分解的初始速率(单位：mmol/min)与催化剂的对应关系如表所示。
在不同催化剂的催化作用下，氨气分解反应中的活化能最大的催化剂是 ___________ (填化学式)。
(1)固氮一直是科学家致力研究的重要课题，有关热力学数据如下：
| 反应 | 大气固氮 N2(g)＋O2(g) 2NO(g) | 工业固氮 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) | ||||
| 温度/℃ | 25 | 2 000 | 25 | 350 | 400 | 450 |
| 平衡常数K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 1.847 | 0.504 | 0.152 |
(2)N2(g)与H2(g) 反应的能量变化如图所示，则N2(g)与H2(g)反应制备NH3(l)的热化学方程式为：
(3)T ℃时，在2 L恒容密闭容器中加入1.2 mol N2和2 mol H2模拟一定条件下工业固氮[N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)]，体系中n(NH3)随时间的变化如图所示：①前2分钟内的平均反应速率v(NH3)=
②有关工业固氮的说法正确的是
A．使用催化剂可提高反应物的转化率
B．循环使用N2、H2可提高NH3的产率
C．温度控制在500 ℃左右有利于反应向正方向进行
D．增大压强有利于加快反应速率，所以压强越大越好
③T ℃时，该反应的平衡常数为
(4)研究表明某些过渡金属催化剂可以加速氨气的分解，某温度下，用等质量的不同金属分别催化等浓度的氨气，测得氨气分解的初始速率(单位：mmol/min)与催化剂的对应关系如表所示。
| 催化剂 | Fe | Pd | Ru | Rh | Pt | Ni |
| 初始速率 | 0.5 | 1.8 | 7.9 | 4.0 | 2.2 | 3.0 |
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（已下线）第5讲 化学反应的调控
更新时间：2023-11-03 17:16:28
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【推荐1】根据表中所给数据分析催化剂对氨的合成反应速率的影响_____ 。
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【推荐2】我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和，因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。在一定催化剂催化作用下CO2加氢合成甲酸发生反应如下：CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) ΔH1=-30.9kJ/mol
(1)温度为T1℃时，该反应平衡常数K=2，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中，实验测得：v正=k正·c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆·c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数。T1℃时，k逆=___________ k正。
(2)当温度改变为T2℃时，k正=1.9 k逆，则T2℃时平衡压强______ (填“＞”“＜”或“=”) T1℃时平衡压强。
(3)该反应的 Arrhenius经验公式的实验数据如图中的曲线d所示，已知 Arrhenius经验公式为Rlnk=-
+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，则该反应的活化能Ea=___________ kJ/mol。改变外界条件，实验数据如图中的曲e所示，则实验可能改变的外界条件是___________ 。
HCOOH(g) ΔH1=-30.9kJ/mol(1)温度为T1℃时，该反应平衡常数K=2，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中，实验测得：v正=k正·c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆·c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数。T1℃时，k逆=
(2)当温度改变为T2℃时，k正=1.9 k逆，则T2℃时平衡压强
(3)该反应的 Arrhenius经验公式的实验数据如图中的曲线d所示，已知 Arrhenius经验公式为Rlnk=-
+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，则该反应的活化能Ea=
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【推荐1】现有可逆反应2NO2(g)
N2O4(g)，△H＜0，试根据下列图象判断t2、t3、t4时刻采取的措施（只改变一种外部条件）。
t2：___________________ ；t3：______________________ ；t4：______________________ 。
已知：A(g) + 2B(g)
2C(g) ΔH < 0。此反应的平衡常数表达式K＝__________ ，温度降低，
K值会______ （增大、减小、不变），A的转化率______________ ，化学反应速率________________ 。
N2O4(g)，△H＜0，试根据下列图象判断t2、t3、t4时刻采取的措施（只改变一种外部条件）。t2：
已知：A(g) + 2B(g)
2C(g) ΔH < 0。此反应的平衡常数表达式K＝K值会
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【推荐2】一定条件下，在体积为3L的密闭容器中反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)达到化学平衡状态。___________ (放热或吸热)。
(2)300℃时，将容器的容积压缩到原来的
，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是___________ (填字母)。
a．c(H2)减少
b．正反应速率加快，逆反应速率减慢
c．CH3OH的物质的量增加
d．重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小
CH3OH(g)达到化学平衡状态。
(2)300℃时，将容器的容积压缩到原来的
，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是a．c(H2)减少
b．正反应速率加快，逆反应速率减慢
c．CH3OH的物质的量增加
d．重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小
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【推荐3】二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：
(1) CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)：n(H2O)=_______ 。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)：n(H2O)=1：3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是_______ 、_______ 。CO2催化加氢合成C2H4反应的△H_______ 0(填“大于”或“小于”)。
(3)根据图中点A(440，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp=_______ (MPa)-3 (列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H4、C3H5、C4H3等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当_______ 。
(1) CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)：n(H2O)=
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(3)根据图中点A(440，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp=
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【推荐1】一定温度下，在2L密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量随时间变化曲线如下图所示，按要求解决下列问题。
（1）该反应的化学方程式为：_________________________________ ；
（2）用A表示的反应速率为：___________________ ；
（3）下列条件改变时，能加快化学反应速率的是_________ 请填代号）
A．扩大容器的容积 B．增大C的用量
C．降低体系的温度 D．加入催化剂
（4）该反应达到化学反应限度时，B的转化率为____________ 。（请保留一位小数）
（1）该反应的化学方程式为：
（2）用A表示的反应速率为：
（3）下列条件改变时，能加快化学反应速率的是
A．扩大容器的容积 B．增大C的用量
C．降低体系的温度 D．加入催化剂
（4）该反应达到化学反应限度时，B的转化率为
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解题方法
【推荐2】已知合成氨
，在298K即25℃下，K值为
，
，该生产设备可承受压强为20MPa，铁触媒催化剂的活性温度为400~500℃。请按要求回答下列问题。
(1)请结合数据分析在298K下可利用合成氨反应进行工业固氮的理由。
①从反应限度视角分析：_______ 。
②从反应自发视角分析：_______ 。
(2)依据合成氨反应速率方程即
(k为常数，随温度的升高而增大)，可得知提高该化学反应速率的措施有增大原料气的浓度、_______ 、_______ 。
(3)合成氨反应的历程和能量变化如下图所示，符号“。”可视为催化剂。
对合成氨总反应速率影响最大的基元反应的活化能为_______ 
，该步反应的化学方程式为_______ 。
(4)下图表示在恒压密闭容器中，不同温度下，达到平衡时
的体积百分数与投料比[
]的关系。
①
、
、
的大小关系为：_______ 。
②C点
的平衡转化率为_______ 。
，在298K即25℃下，K值为，，该生产设备可承受压强为20MPa，铁触媒催化剂的活性温度为400~500℃。请按要求回答下列问题。(1)请结合数据分析在298K下可利用合成氨反应进行工业固氮的理由。
①从反应限度视角分析：
②从反应自发视角分析：
(2)依据合成氨反应速率方程即
(k为常数，随温度的升高而增大)，可得知提高该化学反应速率的措施有增大原料气的浓度、(3)合成氨反应的历程和能量变化如下图所示，符号“。”可视为催化剂。
对合成氨总反应速率影响最大的基元反应的活化能为
，该步反应的化学方程式为(4)下图表示在恒压密闭容器中，不同温度下，达到平衡时
的体积百分数与投料比[]的关系。①
、、的大小关系为：②C点
的平衡转化率为
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【推荐3】（1）在密闭容器中充入2.0 mol CO和10 mol H2O(g)，发生反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，800 ℃时反应达平衡，若K=1。求CO和H2O(g)的转化率__________ 。
（2）PCl5的热分解反应如下：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。
①写出反应的平衡常数表达式_________ ；
②已知某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入 2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为 0.150 mol/L。计算该温度下的平衡常数_________ 。
CO2(g)+H2(g)，800 ℃时反应达平衡，若K=1。求CO和H2O(g)的转化率（2）PCl5的热分解反应如下：PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)。①写出反应的平衡常数表达式
②已知某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入 2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为 0.150 mol/L。计算该温度下的平衡常数
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【推荐1】硫酸是工业生产中最为重要的产品之一。在催化反应室里进行的反应为：
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH= –196.6 kJ·mol-1
（1）该反应发生的条件通常是400~500℃、_______________ 和________________ 。
（2）SO3在____________ （填设备名称）中用____________ （填试剂名称）吸收。
（3）研究SO2 、NO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
已知： 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH= –113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=__________________ kJ·mol-1。
一定条件下，将NO2与SO2以物质的量之比1:2置于恒容密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_______________________ 。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2的物质的量之比为1:6，则平衡常数K＝___________ 。
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH= –196.6 kJ·mol-1（1）该反应发生的条件通常是400~500℃、
（2）SO3在
（3）研究SO2 、NO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
已知： 2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH= –113.0 kJ·mol-1则反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)的ΔH=一定条件下，将NO2与SO2以物质的量之比1:2置于恒容密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2的物质的量之比为1:6，则平衡常数K＝
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【推荐2】接触法制硫酸的核心反应是2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H<0。
（1）该反应的平衡常数K值的表达式：K=_____________ ；升高温度，K值将_____________ （填“增大”、“减小”、“不变”）
（2）生产中用过量的空气能使SO2的转化率_____________ （填“增大”、“减小”、“不变”），该反应为何在常压下进行_____________ 。
（1）该反应的平衡常数K值的表达式：K=
（2）生产中用过量的空气能使SO2的转化率
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2NH3(g) △H＜0，2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) △H＜0。请回答下列问题：
