第18講化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控（教師版）高二化學(xué)講義（2019選擇性必修1）

第1第18講化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航課前引入鋼鐵生產(chǎn)是十七世紀(jì)從英國開始的第鋼鐵生產(chǎn)是十七世紀(jì)從英國開始的第一次產(chǎn)業(yè)革命的兩大產(chǎn)業(yè)之一。高爐煉鐵的主要反應(yīng)是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2其中CO的反應(yīng)是C+O2CO2=1\*GB3①CO2+C2CO②煉制1噸生鐵所需焦炭的實(shí)際用量，遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計(jì)算所需的量，且從高爐爐頂出來的氣體中含有沒有利用的CO氣體。開始，煉鐵工程師們認(rèn)為是因?yàn)镃O與鐵礦石接觸不充分，于是設(shè)法增加高爐的高度。然而，令人吃驚的是，高爐增高后，高爐尾氣中的比例竟然沒有改變。這成了煉鐵技術(shù)中的科學(xué)懸念。有關(guān)人士一直在探究其中的原因，直到十九世紀(jì)下半葉，法國科學(xué)家勒夏特列經(jīng)過深入的研究，才將這一迷底解開。原來，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是反應(yīng)②是一個(gè)可逆反應(yīng)，并且至上而下發(fā)生在高爐中有焦炭的地方。后來的研究說明，在高爐中Fe2O3和CO反應(yīng)也不能全部轉(zhuǎn)化為Fe和CO2。那么，有什么方法可以對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行調(diào)控，讓其盡可能多地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物呢？知識(shí)精講知識(shí)精講一、合成氨反應(yīng)的原理分析工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol1根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)，應(yīng)如何選擇反應(yīng)條件，以增大合成氨的反應(yīng)速率、提高平衡混合物中氨的含量？請(qǐng)?zhí)钊胂卤?。?duì)合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強(qiáng)催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率提高平衡混合物中氨的含量二、合成氨反應(yīng)的數(shù)據(jù)分析下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在不同溫度、壓強(qiáng)下，平衡混合物中氨的含量的變化情況(初始時(shí)氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比是1：3)。溫度/℃氨的含量/%0.1MPa10MPa20MPa30MPa60MPa100MPa20015.381.586.489.995.498.83002.2052.064.271.084.292.64000.4025.138.247.065.279.85000.1010.619.126.442.257.56000.054.509.113.823.131.4三、合成氨反應(yīng)的條件調(diào)控工業(yè)合成氨的適宜條件壓強(qiáng)10～30MPa溫度400～500℃催化劑鐵觸媒濃度N2和H2的物質(zhì)的量之比為1∶2.8的投料比，氨及時(shí)從混合氣中分離出去思考與交流（（1）工業(yè)上合成氨為什么不采用更高壓強(qiáng)？（2）工業(yè)上合成氨為什么不采用更高溫度？【答案】（1）壓強(qiáng)越大，對(duì)設(shè)備的要求越高、成本越高。（2）①合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，轉(zhuǎn)化率降低。②400～500℃催化劑活性最大，升高溫度，催化劑活性減弱甚至失活。四、調(diào)控化學(xué)反應(yīng)需考慮的問題1．反應(yīng)限度：要考慮盡量增大反應(yīng)物的__________，充分利用原料。2．反應(yīng)速率：要選擇較快的____________，提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。3．生產(chǎn)要求：要考慮設(shè)備的要求和技術(shù)條件?！敬鸢浮哭D(zhuǎn)化率反應(yīng)速率對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題型一：合成氨的條件調(diào)控【例1】在合成氨工業(yè)中，為增加NH3的日產(chǎn)量，下列操作與平衡移動(dòng)無關(guān)的是（）A．不斷將氨分離出來B．使用催化劑C．采用500℃左右的高溫而不是700℃的高溫D．采用2×107～5×107Pa的壓強(qiáng)【答案】B【解析】把氨分離出來是減小生成物濃度，有利于平衡右移；合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，較低溫度利于反應(yīng)向右進(jìn)行，同時(shí)該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，盡可能采取高壓利于正反應(yīng)，A、C、D都符合平衡移動(dòng)原理，而使用催化劑僅是為增大反應(yīng)速率，與平衡無關(guān)。【變11】下列有關(guān)合成氨工業(yè)的敘述，可用勒夏特列原理來解釋的是A．使用鐵觸媒，使和混合氣體有利于合成氨B．高壓比常壓條件更有利于合成氨的反應(yīng)C．700K左右比室溫更有利于合成氨的反應(yīng)D．合成氨時(shí)采用循環(huán)操作，可提高原料的利用率【答案】B【詳解】A．使用催化劑，能加快反應(yīng)速率，但對(duì)平衡移動(dòng)沒有影響，不能用勒夏特列原理來解釋，A項(xiàng)不符合題意；B．成氨反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，加壓可使平衡正向移動(dòng)，有利于合成氨氣，可用勒夏特列原理來解釋，B項(xiàng)符合題意；C．合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，高溫不利于合成氨氣，溫度控制在700K左右是考慮催化劑的活性和加快反應(yīng)速率，不能用勒夏特列原理來解釋，C項(xiàng)不符合題意；D．循環(huán)操作可提高原料的利用率，不能用勒夏特列原理來解釋，D項(xiàng)不符合題意。答案選B?！咀?2】（雙選）（2020·河北石家莊市·正定中學(xué)高二開學(xué)考試）2018年是合成氨工業(yè)先驅(qū)哈伯(P·Haber)獲得諾貝爾獎(jiǎng)100周年。N2和H2生成NH3的反應(yīng)為：N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH(298K)=46.2kJ·mol1。關(guān)于合成氨工藝的下列理解正確的是A．合成氨反應(yīng)在不同溫度下的ΔH和ΔS都小于零B．控制溫度(773K)遠(yuǎn)高于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率C．當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，在原料氣(N2和H2的比例不變)中添加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率D．基于NH3有較強(qiáng)的分子間作用力可將其液化，不斷將液氨移去，利于反應(yīng)正向進(jìn)行【答案】AD【詳解】A．根據(jù)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH(298K)=46.2kJ·mol1可知該反應(yīng)ΔH小于零，該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，所以ΔS小于零，A正確；B．該反應(yīng)ΔH(298K)=46.2kJ·mol1小于零，控制溫度(773K)遠(yuǎn)高于室溫有利于平衡逆向移動(dòng)，不能提高平衡轉(zhuǎn)化率，但是可以加快反應(yīng)速率，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，在原料氣(N2和H2的比例不變)中添加少量惰性氣體，，容器體積增大，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡向逆向移動(dòng)，降低平衡轉(zhuǎn)化率，C錯(cuò)誤；D．NH3可以形成分子間氫鍵，有較強(qiáng)的分子間作用力可將其液化，不斷將液氨移去，利于反應(yīng)正向進(jìn)行，D正確；答案為：AD?！纠?】合成氨工業(yè)對(duì)化學(xué)工業(yè)和國防工業(yè)具有重要意義。工業(yè)合成氨生產(chǎn)示意圖如圖所示。(1)X的化學(xué)式為________。(2)圖中條件選定的主要原因是________(填字母編號(hào))。A．溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響B(tài)．鐵觸媒在該溫度時(shí)活性大C．工業(yè)生產(chǎn)受動(dòng)力、材料、設(shè)備等條件的限制(3)改變反應(yīng)條件，會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)。如圖表示隨條件改變，氨氣的百分含量的變化趨勢(shì)。當(dāng)橫坐標(biāo)為壓強(qiáng)時(shí)，變化趨勢(shì)正確的是__________，當(dāng)橫坐標(biāo)為溫度時(shí)，變化趨勢(shì)正確的是________(填字母編號(hào))?！敬鸢浮?1)NH3(2)B、C(3)ca【解析】(1)原料氣N2和H2經(jīng)一定條件下的反應(yīng)，生成的NH3(X)冷卻后從設(shè)備中分離出來，同時(shí)尾氣中含有的N2(Y)和H2(Y)進(jìn)行循環(huán)利用。(2)溫度選擇在500℃并不是從化學(xué)平衡的影響分析的，而是因?yàn)榇呋瘎┰诖藴囟葧r(shí)活性大，而且還可以適當(dāng)提高化學(xué)反應(yīng)速率，壓強(qiáng)選擇20～50MPa是從化學(xué)平衡理論分析的，壓強(qiáng)越大，平衡向生成NH3的方向移動(dòng)，但不能過大，因?yàn)閴簭?qiáng)過大，對(duì)設(shè)備、材料的要求高，投資大，這樣就不經(jīng)濟(jì)。(3)考查壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響?！纠?】（2020·全國高二課時(shí)練習(xí)）下表所列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在不同溫度和壓強(qiáng)下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，混合物中的含量（體積分?jǐn)?shù)）的變化情況[投料比0.11020306010020015.381.586.489.995.498.83002.252.064.271.084.292.64000.425.138.247.065.279.85000.110.619.126.442.257.56000.054.59.113.823.131.4（1）比較200℃和300℃時(shí)的數(shù)據(jù)，可判斷出升高溫度，平衡向_____（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動(dòng)，合成氨的正反應(yīng)為_________（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。（2）根據(jù)平衡移動(dòng)原理，合成氨的適宜條件是_________（填序號(hào)）A高溫、高壓B高溫、低壓C低溫、高壓D低溫、低壓（3）500℃、時(shí)，的轉(zhuǎn)化率為__________。（4）工業(yè)中實(shí)際生產(chǎn)氨時(shí)，考慮到濃度對(duì)化學(xué)平衡及反應(yīng)速率的影響，常采取的措施有：__________。【答案】逆反應(yīng)放熱C41.77%加入過量（或）（或及時(shí)從平衡體系中移走）

【詳解】(1)表中數(shù)據(jù)表明：恒壓時(shí)，升高溫度，的含量減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案：逆反應(yīng)；放熱。(2)由反應(yīng)知，合成氨的適宜條件是低溫、高壓，在低溫、高壓的條件下平衡向右移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，故C符合題意。(3)假設(shè)的用量為的用量為的消耗量為，則：平衡時(shí)的含量為，得，則，故答案：41.77%(4)實(shí)際工業(yè)合成氨時(shí)，考慮濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響，還可以向體系中加入稍過量的N2或及時(shí)從平衡混合物中分離出NH3；故答案為：向體系中加入稍過量的N2或及時(shí)從平衡混合物中分離出NH3。題型二：化學(xué)反應(yīng)的條件調(diào)控【例4】（2020·全國高二課時(shí)練習(xí)）下列生活和生產(chǎn)中的做法或事實(shí)，與調(diào)控反應(yīng)速率無關(guān)的是（）A．牛奶放在冰箱中冷藏B．使用加酶洗衣粉洗滌衣物C．汽車的橡膠輪胎中要添加抑制劑D．工業(yè)合成氨時(shí)，及時(shí)將氨氣液化分離【答案】D【詳解】A．牛奶放在冰箱中冷藏，降低了溫度，反應(yīng)速率降低，A正確；B．使用加酶洗衣粉洗滌衣物，相當(dāng)于使用了催化劑，加快反應(yīng)速率，B正確；C．汽車的橡膠輪胎中要添加抑制劑是為了防止橡膠老化，延長(zhǎng)壽命，降低了反應(yīng)速率，C正確；D．工業(yè)合成氨時(shí)，及時(shí)將氨氣液化分離，是降低生成物濃度，使平衡正向進(jìn)行，與速率無關(guān)，D錯(cuò)誤；故選D?！纠?】(2021·貴州高二期末)氨氣及其相關(guān)產(chǎn)品在化工領(lǐng)域中具有重要作用?；卮鹣铝袉栴}：(1)以NH3和CO2為原料生產(chǎn)尿素[CO(NH2)2]，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH①該反應(yīng)每消耗1molNH3，放出174kJ熱量，則ΔH＝________kJ·mol1。②為了提高尿素的產(chǎn)率，下列措施可行的是________(填標(biāo)號(hào))。A．升高溫度B．增大壓強(qiáng)C．加入合適的催化劑D．及時(shí)移除部分H2O(g)(2)某溫度下，向恒容密閉容器中通入1molNH3、0.5molCO2兩種原料氣，使之發(fā)生上述反應(yīng)。5min后，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)得到的尿素質(zhì)量為15g，容器內(nèi)的壓強(qiáng)()隨時(shí)間()的變化如圖1所示。①保持其他條件不變，圖2中能正確反映平衡常數(shù)隨溫度的變化關(guān)系的曲線是________(填標(biāo)號(hào))。②反應(yīng)達(dá)到平衡后，________，平衡常數(shù)KP=________(以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(3)在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。將以一定比例混合的O2、NH3和NOx的混合氣體勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)。反應(yīng)相同時(shí)間，NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖3所示。①范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，NOx的去除率迅速升高的原因是________。②當(dāng)溫度高于T4K時(shí)，NOx的去除率迅速下降的原因可能是________。③已知反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則在溫度處于________(填“”、“”或“”)K時(shí)，該反應(yīng)一定達(dá)到了平衡狀態(tài)。【答案】(1)①138②BD(2)①a②0.425(3)①催化劑和溫度升高使NOx的去除率迅速升高②催化劑失去活性③T3T4【解析】(1)①該反應(yīng)每消耗1molNH3，放出174kJ熱量，則消耗2molNH3，放出348kJ能量，則ΔH＝348kJ·mol1；②為了提高尿素的產(chǎn)率，需要平衡正向移動(dòng)。該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的放熱反應(yīng)。A．升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，故A不選；B．增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，故B選；C．加入合適的催化劑，平衡不移動(dòng)，故C不選；D．及時(shí)移除部分H2O(g)，平衡正向移動(dòng)，故D選；故選為BD；2)①2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=348kJ?mol1，為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小，即平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小，圖2中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度的變化關(guān)系的曲線是a；②15g尿素的物質(zhì)的量為=0.25mol，根據(jù)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)，消耗的氨氣為0.5mol，二氧化碳為0.25mol，生成的水蒸氣為0.25mol，容器內(nèi)的氣體的物質(zhì)的量為(1mol0.5mol)+(0.5mol0.25mol)+0.25mol=1mol，同溫同體積時(shí)，氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，則=，解得：x=0.4MPa；平衡時(shí)，氨氣、二氧化碳和水蒸氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為=0.5，=0.25，=0.25，則平衡常數(shù)=25；(3)①在一定溫度范圍內(nèi)催化劑活性較大，超過其溫度范圍，催化劑活性降低，根據(jù)圖知，迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大，與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大；②當(dāng)溫度高于T4K時(shí)，催化劑失去活性，NOx的去除率迅速下降；③反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，NOx的去除率降低，則在溫度處于T3T4K時(shí)，該反應(yīng)一定達(dá)到了平衡狀態(tài)。【例6】（2022·河北高三開學(xué)考試）一種新型煤氣化燃燒集成制氫發(fā)生的主要反應(yīng)如下：Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.Ⅳ.副反應(yīng)：Ⅴ.Ⅵ.回答下列問題：（1）已知反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的平衡常數(shù)、隨溫度的變化如圖1、圖2所示。①由反應(yīng)Ⅴ和反應(yīng)Ⅵ可知，_______；反應(yīng)Ⅰ的_______(填“>”或“<”)0。②溫度小于800℃時(shí)，，原因是_______。③為提高反應(yīng)Ⅱ中的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是_______(寫一條)。④T℃時(shí)，向密閉容器中充入1和3，只發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，此時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)，的平衡轉(zhuǎn)化率為_______。（2）從環(huán)境保護(hù)角度分析，該制氫工藝中設(shè)計(jì)反應(yīng)Ⅲ的優(yōu)點(diǎn)是_______。（3）起始時(shí)在氣化爐中加入1C、2及1，在2.5下，氣體的組成與溫度的關(guān)系如圖3所示。①200~725℃時(shí)，的量不斷減少的原因是_______。②725~900℃時(shí)，的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)快速減小，其原因是_______。【答案】（1）>未達(dá)到自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)溫度增大75%（2）減少溫室氣體()的排放（3）反應(yīng)Ⅴ和反應(yīng)Ⅵ均為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)開始分解，生成的與反應(yīng)【分析】（1）①根據(jù)蓋斯定律：ⅤⅥ可得：=74.8+206.1=；反應(yīng)Ⅰ的>0；②反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行需要達(dá)到一定的溫度，溫度小于800℃時(shí)，，原因是未達(dá)到自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)溫度；③針對(duì)反應(yīng)，該反應(yīng)為氣體體積變化為0的反應(yīng)，為提高反應(yīng)Ⅱ中的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是增大水蒸氣濃度的方法達(dá)到目的；④Ⅱ.反應(yīng)，設(shè)一氧化碳變化量為xmol，設(shè)容器的體積為1L，列三段式：平衡常數(shù)K==1，x=0.75mol，所以的平衡轉(zhuǎn)化率為75%；（2）根據(jù)反應(yīng)可知，從環(huán)境保護(hù)角度分析，該制氫工藝中設(shè)計(jì)反應(yīng)Ⅲ的優(yōu)點(diǎn)是減少溫室氣體()的排放；（3）①反應(yīng)Ⅴ和反應(yīng)Ⅵ均為放熱反應(yīng)，根據(jù)圖像分析可知，200~725℃時(shí)，的量不斷減少的原因是升高溫度平衡逆向移動(dòng)；②725~900℃時(shí)，碳酸鈣發(fā)生分解，產(chǎn)生的二氧化碳與氫氣反應(yīng)，氫氣的量減小，的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)快速減小?！纠?】（2021·石家莊精英中學(xué)高二期末）科學(xué)家在利用碳水化合物消除污染氣體和生成新能源方面取得重大成果。(1)①甲醇是一種綠色可再生能源，在高效健化劑的作用下，CH4可與NO2反應(yīng)，消除NO2的污染，改善霧霾天氣，發(fā)生的反應(yīng)為：CH4(g)+2NO2(g)?CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H<0。該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件為_______(填高溫、低溫或任何條件)。在恒溫恒容條件下，下列不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填序號(hào))。a.v逆(NO2)=v正(H2O)b.混合氣體的密度不再變化c.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化d.單位時(shí)間內(nèi)有4molCH健斷裂的同時(shí)有4molOH鍵形成e.混合氣體的壓強(qiáng)不變②如表是相同時(shí)間內(nèi)處理NO2的量與溫度的關(guān)系，NO2的處理量先增大后減小的原因是_______。溫度/℃100200300400500NO2的處理量/%39.370.485.675.750.5(2)一定條件下，向2L恒容密閉容器中通入4molCH4、8molNO2發(fā)生上述反應(yīng)。測(cè)得反應(yīng)過程中NO2的體積分?jǐn)?shù)在不同條件X下隨著時(shí)間的變化如圖1中曲線I、曲線II所示：①若X表示溫度，則X1、X2的相對(duì)大小是_______，a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量的大小為_______(用a、b、c表示)②X1條件下，在t1~t3min內(nèi)v(N2)_______(填“>”“<”或“=”)在t2~t3min內(nèi)v(N2)，曲線I對(duì)應(yīng)的反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______，(用分?jǐn)?shù)表示)(3)欲研究在某催化劑作用下該反應(yīng)的反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系，在其他條件相同時(shí)，改變反應(yīng)溫度，測(cè)得經(jīng)過相同時(shí)間時(shí)該反應(yīng)的正反應(yīng)速率如圖2所示，A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下正反應(yīng)速率變化的原因可能是_______。A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下該反應(yīng)的活化能Ea(A)_______Ea(B)(填“>”或“<”)?！敬鸢浮扛邷豣d低于300℃時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡，隨溫度升高反應(yīng)速率加快，二氧化氮的處理量逐漸增大，高于300℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，二氧化氮的處理量減小X1>X2b<c<a=溫度過高時(shí)催化劑的催化活性降低＜【詳解】(1)①△G=△H△(TS)＜0即可自發(fā)進(jìn)行，由于△H＜0，△S＞0，故高溫下可自發(fā)；a．CH4(g)+2NO2(g)?CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)恒溫恒容下若平衡v逆(NO2)=v正(NO2)=v正(H2O)，a正確；b．氣體的質(zhì)量保持不變，恒容條件，混合氣體的密度一直不變，b錯(cuò)誤；c．反應(yīng)前后，物質(zhì)的總的物質(zhì)的量在變化，當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化，說明總的物質(zhì)的量不變，達(dá)到平衡，c正確；d．無論是否達(dá)到平衡，單位時(shí)間內(nèi)都有4molCH健斷裂的同時(shí)有4molOH鍵形成，d錯(cuò)誤；e．在恒溫恒容下，壓強(qiáng)之比就等于物質(zhì)的量之比，反應(yīng)前后，物質(zhì)的總的物質(zhì)的量在變化，當(dāng)混合氣體的壓強(qiáng)不變，說明總的物質(zhì)的量不變，達(dá)到平衡，e正確；故選bd；②NO2的處理量先增大后減小的原因是低于300℃時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡，隨溫度升高反應(yīng)速率加快，二氧化氮的處理量逐漸增大，高于300℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，二氧化氮的處理量減?。?2)①該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱，溫度越高，達(dá)到平衡所需時(shí)間越短，但不利于平衡向右移動(dòng)，由題圖1知平衡時(shí)X1條件下NO2的體積分?jǐn)?shù)較大，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間較短，若X表示溫度，則X1>X2；a、b、c三點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的體系中消耗NO2的物質(zhì)的量為b>c>a，該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，消耗的NO2越多，混合氣體的物質(zhì)的量之和越大，由質(zhì)量守恒及M=m/n知混合氣體的物質(zhì)的量之和越大，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量越小，故a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量大小為b<c<a；②在X條件下，t1~t3min與t2~t3min內(nèi)，反應(yīng)均處于平衡狀態(tài)，N2的濃度變化值均為0，平均反應(yīng)速率均為0。曲線I對(duì)應(yīng)的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，NO2的體積分?jǐn)?shù)為40%，設(shè)達(dá)到平衡時(shí)NO2轉(zhuǎn)化了xmol·L1，列出三段式：，，解得x=，由此可求出平衡常數(shù)K=；(3)由題圖2知，當(dāng)溫度高于T1K時(shí)正反應(yīng)速率反而降低了，其可能的原因是溫度過高時(shí)催化劑的催化活性降低，從而導(dǎo)致正反應(yīng)速率下降；活化能越低，反應(yīng)速率越快，A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下該反應(yīng)的活化能Ea(A)＜Ea(B)。提分特訓(xùn)提分特訓(xùn)【題1】（2020·重慶市暨華中學(xué)校高二月考）下列生產(chǎn)、生活等實(shí)際應(yīng)用，不能用勒夏特列原理解釋的是A．合成氨工業(yè)中，溫度越高越有利于氨的合成B．合成氨工業(yè)通常采用20MPa～50MPa壓強(qiáng)，以提高原料的利用率C．合成三氧化硫過程中使用過量的氧氣，以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率D．實(shí)驗(yàn)室中用排飽和食鹽水的方法收集氯氣【答案】A【詳解】A．由勒夏特列原理知：合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高越不利于氨的合成，A符合；B．由勒夏特列原理知：增壓平衡朝著氣體分子總數(shù)減小的方向移動(dòng)。則合成氨工業(yè)通常采用20MPa～50MPa壓強(qiáng)，以提高原料的利用率，B不符合；C．由勒夏特列原理知：增加氧氣等廉價(jià)反應(yīng)物濃度，有利于平衡右移。則合成三氧化硫過程中使用過量的氧氣，以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，C不符合；D．氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸是可逆反應(yīng)，由勒夏特列原理知：增大產(chǎn)物氯離子的濃度有利于平衡左移、抑制氯氣溶解，則實(shí)驗(yàn)室中用排飽和食鹽水的方法收集氯氣，D不符合；答案選A。【題2】（2021·吉林長(zhǎng)春市·長(zhǎng)春外國語學(xué)校高二月考）下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法中正確的是A．鐵作催化劑可加快反應(yīng)速率，且有利于化學(xué)平衡向合成氨的方向移動(dòng)B．升高溫度可以加快反應(yīng)速率，且有利于化學(xué)平衡向合成氨的方向移動(dòng)C．增大壓強(qiáng)能縮短到達(dá)平衡狀態(tài)所用的時(shí)間D．合成氨采用的壓強(qiáng)是1×107~3×107Pa，因?yàn)樵搲簭?qiáng)下鐵觸媒的活性最高【答案】C【詳解】A．使用催化劑只加快反應(yīng)速率，對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)沒有影響，故A說法錯(cuò)誤；B．升高溫度，加快反應(yīng)速率，合成氨為放熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，升高溫度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，不利于合成氨，故B說法錯(cuò)誤；C．合成氨N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，增大壓強(qiáng)，加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡狀態(tài)所用時(shí)間，故C說法正確；D．合成氨采用的壓強(qiáng)是1×107~3×107Pa，考慮對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求，與鐵觸媒的活性無之間關(guān)系，故D說法錯(cuò)誤；答案為D?！绢}3】（2021·吉林白城市·白城一中高二月考）熱催化合成氨面臨的兩難問題是：釆用高溫增大反應(yīng)速率的同時(shí)會(huì)因平衡限制導(dǎo)致NH3產(chǎn)率降低。我國科研人員研制了TiHFe雙溫區(qū)催化劑(TiH區(qū)域和Fe區(qū)域的溫度差可超過100℃)。TiHFe雙溫區(qū)催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。下列說法正確的是A．①為氮氮三鍵的斷裂過程B．①②③在低溫區(qū)發(fā)生C．④為N原子由Fe區(qū)域向TiH區(qū)域的傳遞過程D．使用TiHFe雙溫區(qū)催化劑使合成氨反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)【答案】C【詳解】A．經(jīng)歷①過程之后氮?dú)夥肿颖淮呋瘎┪?，并沒有變成氮原子，因此不是氮氮三鍵斷裂的過程，A錯(cuò)誤；B．①為催化劑吸附N2的過程，②為形成過渡態(tài)的過程，③為N2解離為N的過程，以上都需要在高溫時(shí)進(jìn)行；④⑤在低溫區(qū)進(jìn)行是為了增加平衡產(chǎn)率，B錯(cuò)誤；C．由題中圖示可知，過程④完成了到兩種過渡態(tài)的轉(zhuǎn)化，N原子由Fe區(qū)域向區(qū)域傳遞，C正確；D．催化劑只能通過改變反應(yīng)的活化能而改變反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)物、生成物的能量，因此不能改變反應(yīng)的熱效應(yīng)，故化學(xué)反應(yīng)不會(huì)因加入催化劑而改變吸熱與放熱情況，D錯(cuò)誤；故答案選C?！绢}4】（2021·浙江麗水·高二期末）工業(yè)合成氨是人工固氮的一種重要方式，氨的合成實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)迄今已有100多年歷史，合成氨技術(shù)是人類科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要突破。請(qǐng)回答：(1)下列有關(guān)獲取原料氣的說法正確的是___________。A．可通過液化空氣分離法得到氮?dú)釨．可用煤、天然氣與水蒸氣反應(yīng)制備水煤氣，進(jìn)而獲取氫氣C．原料氣需經(jīng)凈化處理以防催化劑中毒D．電解水法獲取氫氣是一種較為廉價(jià)且高效的方法(2)原料氣中的雜質(zhì)氣體H2S可用過量氨水凈化吸收，寫出化學(xué)反應(yīng)方程式___________。(3)工業(yè)生產(chǎn)中氮?dú)馀c氫氣按物質(zhì)的量之比為1：2.8進(jìn)行投料，合成塔壓強(qiáng)p恒定。若起始時(shí)氮?dú)馔ㄈ肓繛閤mol，一段時(shí)間后測(cè)得氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率為80%，用平衡分壓代替平衡濃度表示平衡常數(shù)的KP=___________(用p表示，氣體分壓=總壓ⅹ物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))(4)據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全世界在合成氨工業(yè)中向外排放CO2高達(dá)40億噸，為循環(huán)使用CO2減少浪費(fèi)，常見的方法是利用合成氨的產(chǎn)品NH3和副產(chǎn)品CO2合成尿素：①2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)Ea1②NH2COONH4(l)CO(NH2)2(l)+H2O(l)Ea2副反應(yīng)：NH2COONH4+H2O=(NH4)2CO3已知活化能大?。篍a1＜＜Ea2某科研小組模擬工業(yè)合成尿素生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度在140℃時(shí)生成尿素的反應(yīng)速率反而比80℃小，可能原因是___________。(5)工業(yè)合成尿素中，通常氨碳投料比大于2，請(qǐng)分析可能原因___________。A．氨易獲得，成本較低B．氨過?？商岣叨趸嫉霓D(zhuǎn)化率，加快合成速率C．氨氣可與體系內(nèi)水結(jié)合，減少氨基甲酸銨水解，抑制副反應(yīng)發(fā)生D．氨結(jié)合水，促進(jìn)反應(yīng)②正向移動(dòng)【答案】ABCH2S+2NH3?H2O=(NH4)2S+2H2O反應(yīng)①活化能遠(yuǎn)小于反應(yīng)②，反應(yīng)①很快達(dá)到平衡，升高溫度反應(yīng)①逆向移動(dòng)，氨基甲酸銨濃度減小，導(dǎo)致合成尿素速率減小，（若答：濃度效應(yīng)大于溫度效應(yīng)；氨基甲酸銨分解也給分；其他答案合理也可）BCD【詳解】(1)A氮?dú)獾姆悬c(diǎn)低，故可以通過液化空氣分離法得到氮?dú)?，故A對(duì)；B煤可以和水反應(yīng)生成水煤氣，故B對(duì)；C原料氣需經(jīng)凈化處理以防催化劑中毒，故C對(duì)；D電解水需要消耗過多能量，故不是廉價(jià)高效的方法，故D錯(cuò)；故選ABC；(2)H2S與過量氨水反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2S+2NH3?H2O=(NH4)2S+2H2O；(3)；(4)反應(yīng)①活化能遠(yuǎn)小于反應(yīng)②，反應(yīng)①很快達(dá)到平衡，升高溫度反應(yīng)①逆向移動(dòng)，氨基甲酸銨濃度減小，導(dǎo)致合成尿素速率減小，（若答：濃度效應(yīng)大于溫度效應(yīng)；氨基甲酸銨分解也給分；其他答案合理也可）；(5)A氨不容易獲得，錯(cuò)；B根據(jù)反應(yīng)①，氨過量，可以提高二氧化碳的轉(zhuǎn)化率，濃度增大也能加快反應(yīng)速率，對(duì)；C氨氣容易與水反應(yīng)且易溶于水，較少副反應(yīng)發(fā)生，對(duì)；D氨結(jié)合水以后，可以促進(jìn)反應(yīng)②正向移動(dòng)，對(duì)；故選BCD?！绢}5】（2021·江蘇高三開學(xué)考試）煙氣中SO2和NO的轉(zhuǎn)化和綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境。（1）采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，在一定濃度的NaClO2溶液中通入含有SO2和NO的煙氣，反應(yīng)溫度為323K。已知：4H++ClO=4ClO2+Cl+2H2O；ClO2氧化性大于NaClO2。①寫出NaClO2溶液將NO氧化為NO的離子方程式：___________。②已知脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率，原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是___________。③當(dāng)調(diào)節(jié)溶液初始pH由7升至12時(shí)，通入煙氣后，NO轉(zhuǎn)化率由100%降為51%，可能的原因是___________。（2）有氧條件下，NO在催化劑作用下可被NH3還原為N2。在釩基催化劑(V2O5)作用下的脫硝反應(yīng)機(jī)理如圖1所示。①根據(jù)圖1機(jī)理，NO、NH3在有氧條件下的總化學(xué)方程式是___________。②按上述圖1中NH3、NO和O2的比例進(jìn)行催化脫硝反應(yīng)。相同反應(yīng)時(shí)間，NH3和NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖2所示，200℃后，NO轉(zhuǎn)化率急劇下降的原因是___________。（3）羥基自由基(HO·)也可以用于脫硫脫硝。圖3表示光催化氧化技術(shù)可生成HO·：光照時(shí)，價(jià)帶失去電子產(chǎn)生有強(qiáng)氧化性的空穴，價(jià)帶上生成HO·；描述產(chǎn)生HO·的另一種過程：___________?！敬鸢浮浚?）2H2O+3ClO+4NO=4NO+3Cl+4H+溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高堿性條件下會(huì)減少氧化性更強(qiáng)的ClO2產(chǎn)生，降低了NO轉(zhuǎn)化率（2）4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)超過200℃后，NH3與O2生成NO（3）光照時(shí)，電子從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶，O2在導(dǎo)帶獲得電子生成H2O2或O，最終轉(zhuǎn)化為HO·【分析】（1）①NaClO2具有強(qiáng)氧化性，將NO氧化為NO的離子方程式：2H2O+3ClO+4NO=4NO+3Cl+4H+；②二氧化硫能夠溶于水，而一氧化氮不溶于水，溶液中氣體的濃度越小，反應(yīng)速率越慢；反應(yīng)中反應(yīng)活化能越大，反應(yīng)速率越慢；因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率，原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高；③當(dāng)調(diào)節(jié)溶液初始pH由7升至12時(shí)，溶液的堿性增強(qiáng)，4H++ClO=4ClO2+Cl+2H2O反應(yīng)產(chǎn)生的ClO2減??；通入煙氣后，NO轉(zhuǎn)化率由100%降為51%，可能的原因是堿性條件下會(huì)減少氧化性更強(qiáng)的ClO2產(chǎn)生，降低了NO轉(zhuǎn)化率；（2）①根據(jù)圖1機(jī)理，NO、NH3在有氧條件下，反應(yīng)生成氮?dú)夂退?，總化學(xué)方程式是4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)；②按上述圖1中NH3、NO和O2的比例進(jìn)行催化脫硝反應(yīng)。相同反應(yīng)時(shí)間，NH3和NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖2所示，200℃后，NO轉(zhuǎn)化率急劇下降的原因是NH3與O2生成NO；（3）由圖3分析可知，價(jià)帶上水轉(zhuǎn)化為自由基HO·，電極反應(yīng)：H2Oe=H++HO·，圖中HO·還有另外的產(chǎn)生途徑，光照時(shí)，電子從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶，O2在導(dǎo)帶獲得電子生成H2O2或O，最終轉(zhuǎn)化為HO·。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】（2020·全國高二單元測(cè)試）不符合工業(yè)合成氨生產(chǎn)實(shí)際的是A．鐵觸媒作催化劑 B．N2、H2循環(huán)使用C．NH3液化分離 D．反應(yīng)在常壓下進(jìn)行【答案】D【詳解】A.為加快反應(yīng)速率，合成氨生產(chǎn)中常用鐵觸媒作催化劑，A正確；B.為提高原料利用率，合成氨生產(chǎn)中N2、H2循環(huán)使用，B正確；C.NH3液化分離降低生成物濃度有利于平衡正向進(jìn)行，C正確；D.合成氨反應(yīng)在常壓下不能進(jìn)行，D錯(cuò)誤；答案選D?！揪?】在一定條件下，對(duì)于密閉容器中的反應(yīng)：N2＋3H22NH3，下列說法正確的是()A．當(dāng)?shù)獨(dú)夂蜌錃馔读媳?物質(zhì)的量之比)為1∶3時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)氨的體積分?jǐn)?shù)最大B．增加鐵觸媒的接觸面積，不可能提高合成氨工廠的年產(chǎn)量C．達(dá)到平衡時(shí)，氫氣和氨氣的濃度比一定為3∶2D．分別用氮?dú)夂蜌錃鈦肀硎驹摲磻?yīng)的轉(zhuǎn)化率時(shí)，數(shù)值大小一定相同【答案】A【詳解】當(dāng)?shù)獨(dú)夂蜌錃馔读媳葹?∶3時(shí)，v(N2)∶v(H2)＝1∶3，兩種原料的轉(zhuǎn)化率相同，故達(dá)到平衡時(shí)氨的體積分?jǐn)?shù)最大，A正確；增加鐵觸媒的接觸面積，加快反應(yīng)速率，可以提高合成氨工廠的年產(chǎn)量，B錯(cuò)誤；平衡時(shí)，物質(zhì)的濃度關(guān)系取決起始量和轉(zhuǎn)化率，所以到平衡時(shí)，H2和NH3的濃度比不一定為3∶2，C錯(cuò)誤；反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，因化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，則反應(yīng)速率的數(shù)值不同，D錯(cuò)誤?！揪?】（2021·吉林白城市·白城一中高二月考）已知：=60kJ·mol1合成總反應(yīng)在起始物時(shí)，在不同條件下達(dá)到平衡，設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為，在t=250℃下的、在下的如圖所示。（1）加壓有利于提高甲醇的產(chǎn)率，但實(shí)際生產(chǎn)中壓強(qiáng)控制為30MPa而不是更大的原因___________；（2）圖中對(duì)應(yīng)恒溫條件下反應(yīng)過程的曲線是___________，判斷的理由是___________；（3）當(dāng)=0.03時(shí)，的平衡轉(zhuǎn)化率=___________(保留一位小數(shù))，由恒壓條件下的曲線判斷此時(shí)的反應(yīng)溫度可能是___________℃。【答案】（1）壓強(qiáng)過大對(duì)設(shè)備要求過高，會(huì)增加生產(chǎn)成本（2）a正反應(yīng)為氣體系數(shù)減小的反應(yīng)，隨著壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，x(CH3OH)增大（3）11.3%280【分析】該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體系數(shù)減小，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，對(duì)應(yīng)曲線a；該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，對(duì)應(yīng)曲線b。（1）壓強(qiáng)過大對(duì)設(shè)備要求過高，會(huì)增加生產(chǎn)成本，實(shí)際生產(chǎn)中壓強(qiáng)控制為30Mpa。（2）該反應(yīng)是正反應(yīng)為氣體系數(shù)減小的反應(yīng)，隨著壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，x(CH3OH)增大，由圖中曲線可知，a線符合這個(gè)趨勢(shì)。（3）設(shè)當(dāng)=0.03時(shí)其生成了xmol，起始物，，依據(jù)題意有：=0.03，即，解得x=，的平衡轉(zhuǎn)化率；由恒壓條件下的曲線是曲線b，判斷此時(shí)的反應(yīng)溫度可能是280℃?！揪?】（2021·四川雅安市·高三三模）在氮及其化合物的化工生產(chǎn)中，對(duì)有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)原理進(jìn)行研究有著重要意義。(1)t℃時(shí)，關(guān)于N2、NH3的兩個(gè)反應(yīng)的信息如下表所示：化學(xué)反應(yīng)正反應(yīng)活化能逆反應(yīng)活化能t℃時(shí)平衡常數(shù)N2(g)+O2(g)=2NO(g)?H＞0akJ?mol1bJ?mol1K14NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)?H＜0eJ?mol1dJ?mol1K2請(qǐng)寫出t℃時(shí)NH3被NO氧化生成無毒氣體的熱化學(xué)方程式_______(反應(yīng)熱用a、b、e、d代數(shù)式表示)。t℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______(用K1和K2表示)。請(qǐng)解釋該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行_______。(2)一定溫度下，將2molN2和6molH2置于1L的恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H＜0。測(cè)得不同條件、不同時(shí)間段內(nèi)合成氨反應(yīng)中N2的轉(zhuǎn)化率，數(shù)據(jù)如下：1小時(shí)2小時(shí)3小時(shí)4小時(shí)T130%50%80%80%T235%60%ab①上表中T1_______T2(“＞”“＜”或“=”表示)，其中a、b、80%三者的大小關(guān)系是_______(用含“＞”“＜”或“=”的關(guān)系式表示)。②研究表明，合成氨的速率與相關(guān)物質(zhì)的濃度關(guān)系為v=，k為速率常數(shù)。以下說法正確的是_______(填字母)A．升高溫度，k值增大B．T2℃時(shí)若容器內(nèi)混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量為17且保持不變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C．將原容器中的NH3及時(shí)分離出來可使v增大D．合成氨達(dá)到平衡后，增大c(N2)可使正反應(yīng)速率在達(dá)到新平衡的過程中始終增大。③已知某溫度下該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)均為1mol，容器容積為1L，保持溫度和壓強(qiáng)不變，又充入3molN2后，平衡_______(填“向左移動(dòng)”“向右移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。【答案】4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)?H=(ed5a+5b)kJ·mol1該反應(yīng)?H＜0，?S＞0，所以?G＜0，可以自發(fā)進(jìn)行＜a=b＜80%ABC不移動(dòng)【詳解】(1)依題意可得：N2(g)+O2(g)=2NO(g)?H=(ab)kJ?mol1①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)?H=(ed)kJ?mol1②利用蓋斯定律，將反應(yīng)②①×5，即得t℃時(shí)NH3被NO氧化生成無毒氣體的熱化學(xué)方程式為4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)?H=(ed5a+5b)kJ·mol1。t℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為=。因?yàn)閍＞b、e＜d，所以?H=(ed5a+5b)＜0，反應(yīng)物的氣體分子數(shù)小于生成物的氣體分子數(shù)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，原因是該反應(yīng)?H＜0，?S＞0，所以?G＜0，可以自發(fā)進(jìn)行。答案為：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)?H=(ed5a+5b)kJ·mol1；；該反應(yīng)?H＜0，?S＞0，所以?G＜0，可以自發(fā)進(jìn)行；(2)①