恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应： N2 （g）+3H2（g）⇌2NH3（g）

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1. 恒温下，将a mol N₂与b mol H₂的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：

N₂ （g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）

(1) 若反应达平衡时某时刻t时，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，计算a的值；

(2) 若反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L（标况下），其中NH₃的含量（体积分数）为25%．计算平衡时NH₃的物质的量；

(3) 原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比（最简整数比），n（始）：n（平）=．

【考点】

化学平衡的计算;

【答案】

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综合题普通

我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。

I. $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 重整是 $\text{[math]}$ 利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应：

a) $\text{[math]}$

b) $\text{[math]}$

c) $\text{[math]}$

d) $\text{[math]}$

（1）根据盖斯定律，反应a的 $\text{[math]}$ (写出一个代数式即可，下同)。 $\text{[math]}$

（2）反应b高温自发进行，则该反应的 $\text{[math]}$ (填“>0”或“<0”)

（3）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。

A. 移去部分 $\text{[math]}$ ，反应c、d的平衡均向右移动

B. 在体积不变的情况下，等比例地减少 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的浓度，能增大 $\text{[math]}$ 的转化率

C. 降低反应温度，反应 $\text{[math]}$ 的正反应速率减小，逆反应速率增大

D. 增大体系压强，有利于吸收 $\text{[math]}$

（4）设 $\text{[math]}$ 为压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)，反应a、c、d的 $\text{[math]}$ 随 $\text{[math]}$ (温度的倒数)的变化如图所示。

①反应a、c、d中，属于吸热反应的有(填字母)。

②在如图中A点对应温度下、原料组成为 $\text{[math]}$ 、初始总压为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时 $\text{[math]}$ 的分压为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 的平衡转化率为。

③反应b在如图中B点对应温度下的 $\text{[math]}$ 为1，请在如图中画出反应b的 $\text{[math]}$ 随 $\text{[math]}$ 的变化趋势图。

II. $\text{[math]}$ 捕获和转化可减少 $\text{[math]}$ 排放并实现资源利用，原理如左图所示，反应①完成之后，以 $\text{[math]}$ 为载气，以恒定组成的 $\text{[math]}$ 混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如右图所示，反应过程中始终末检测到 $\text{[math]}$ ，在催化剂上有积碳。

（5） $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 多，且生成 $\text{[math]}$ 速率不变，可能的原因是。

（6） $\text{[math]}$ 之后，生成 $\text{[math]}$ 的速率为0， $\text{[math]}$ 的速率逐渐增大，最终恢复到1，可能的原因是。

综合题困难

2. 亚硝酰氯（ClNO）是有机合成中的重要试剂。可通过反应获得：2NO(g)+Cl₂(g) $\text{[math]}$ 2ClNO(g)

(1) 氢氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：

①2NO₂(g)+NaCl(s) $\text{[math]}$ NaNO₃(s)+ClNO(g) K₁

②4NO₂(g)+2NaCl(s) $\text{[math]}$ 2NaNO₃(s)+2NO(g)+Cl₂(g) K₂

③2NO(g)+Cl₂(g) $\text{[math]}$ 2ClNO(g) K₃

则K₃=（用K₁和K₂表示）。

(2) 按投料比[n(NO)：n(Cl₂)=2：1]把NO和Cl₂加入到一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p（总压）的关系如图A所示：

①该反应的△H0（填“>”“<”或“=”）；

②在P压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为；

③若反应一直保持在P压强条件下进行，则M点的分压平衡常数Kp=（用含P的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数）。

(3) 一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl₂(g)，平衡时ClNO的体积分数的变化图像如图B，则A、B、C三状态中，NO的转化率最大的是点；当n(NO)/n(Cl₂)=1.5时，达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中的点。

综合题困难

3. 某化学反应2A（g）⇌B（g）+D（g）在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为零，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：

实验序号	时间浓度温度	0	10	20	30	40	50	60
1	800℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800℃	c₂	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	800℃	c₃	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4	820℃	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

根据上述数据，完成下列填空：

(1) 在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol/（L•min）．

(2) 在实验2，A的初始浓度c₂=mol/L，推测实验2中还隐含的条件是．

(3) 设实验3的反应速率为v₃ ，实验1的反应速率为v₁ ，则v₃v₁（填＞、＜、=），且c₃1.0mol/L（填＞、＜、=）

(4) 比较实验4和实验1，可推测该反应是反应（选填“吸热”、“放热”）．理由是．

综合题普通

时间段/ $\text{[math]}$	产物Z的平均生成速率/ $\text{[math]}$
0～2	0.20
0～4	0.15
0～6	0.10

催化剂	t=350℃		t=400℃
催化剂	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
催化剂Ⅰ	10.8	12722	345.2	42780
催化剂Ⅱ	9.2	10775	34	38932