答案:
BD < 66.7 c 温度低于900℃时,反应速率较慢,随着温度升高反应速率加快,的脱除率逐渐升高;温度高于900℃时,反应达到平衡状态,反应的,继续升高温度,平衡向左移动,的脱除率又下降
【解析】
本题主要对化学平衡和反应速率的综合考查,重点考查催化剂在反应过程中的机理、化学平衡计算、化学反应速率的影响因素、化学平衡图像的分析和有关平衡常数的计算,总体难度一般。
(1)分析催化剂在反应过程中的作用机理,认真看图即可解答;
(2)①根据温度对反应速率的影响规律进行解答;②利用化学平衡三段式计算方法结合相关数据即可解答;
(3)一体积固定的密闭容器中加入2 molNH3,氨气分解的转化率为50%,列化学平衡三段式进行计算;
(4)结合反应先算出的浓度,利用液氨的电离平衡常数即可求解;
(5)分析图像,重点看清纵坐标和横坐标的含义结合勒夏特列原理进行解答。
(1)(1)A.图示①并不表示N2分子和H2分子的化学键,因为N2是叁键,H2分子中是单键,A错误;
B.图示可知,②→③是断开化学键的过程,需要吸收能量,B正确;
C.图示可知,③→④是表示化学键的形成,将释放能量,C错误;
D.②→③表示N≡N、H-H断裂,③→④表示N-H键的形成,D正确;
故答案为:BD。
(2)①温度越高,反应速率越快,图中可知A点对应的温度比B点的低,故则A(NH3)<B(NH3),故答案为:<;
②初始时氮气、氢气的体积比为1:3时,在250℃、1.0×104kPa下,平衡混合物中氨的体积分数为50%,
, ,解得x=,H2的转化率,故答案为66.7;
(3)一体积固定的密闭容器中加入2 molNH3,氨气分解的转化率为50%,,压强之比等于物质的量之比,p0:p平衡=2:3,则反应后压强为,;故答案为:;
(4),,,,根据可知,,故答案为:;
(5)①与的物质的量之比越大,说明NH3的量越多,增大一种反应物的浓度,其他反应物的转化率增大,由于,故与的物质的量之比为X时,对应的曲线为c,故答案为:c;
②各曲线中的脱除率均先升高后降低的原因为:温度低于900℃时,反应速率较慢,在该时间段内反应还未达到平衡,随着温度升高反应速率加快,的脱除率逐渐升高;温度高于900℃时,在该时间段内反应达到平衡状态,由于反应的正反应的,继续升高温度,平衡向左移动,的脱除率下降,故答案为:温度低于900℃时,反应速率较慢,随着温度升高反应速率加快,的脱除率逐渐升高;温度高于900℃时,反应达到平衡状态,反应的,继续升高温度,平衡向左移动,的脱除率又下降。