已知：反应I：4NH3（g）+6NO（g）⇌5N2（g）+6H2O（l）△H1反应Ⅱ：2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H2（且|△H1|=2|△H2|）反应Ⅲ：4NH3（g）+6NO2（g）⇌5N2（g）+3O2（g）+6H2O（l）△H3反应I和Ⅱ反应在不

Question

已知：反应I：4NH₃（g）+6NO（g）⇌5N₂（g）+6H₂O（l）△H₁
反应Ⅱ：2NO（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）△H₂（且|△H₁|=2|△H₂|）
反应Ⅲ：4NH₃（g）+6NO₂（g）⇌5N₂（g）+3O₂（g）+6H₂O（l）△H₃
反应I和Ⅱ反应在不同温度时的平衡常数及其大小关系如表：

温度/K	反应I	反应II	已知： K2>K1>K2′>K1′
298	K1	K2
398	K1′	K2′

（1）①推测反应I是反应___（填“吸热”或“放热”），②150^oC时，反应Ⅲ的平衡常数表达式K=___，温度升高，K值___（填“增大”或“减小”）．
（2）相同条件下，反应I：4NH₃（g）+6NO（g）⇌5N₂（g）+6H₂O（l）在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生N₂的量随时间变化如图1所示．
①算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率V_（NO）=___，
②下列说法不正确的是___．
A．单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡
B．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡
C．该反应的活化能大小顺序是：E_a（A）>E_a（B）>E_a（C）
D．反应达到平衡后，升高温度，逆反应速率先增大后减小
E．由如图1可知，催化剂A使反应进行的程度更大
（3）工业生产的尾气处理中，应用了反应Ⅲ的原理，如图2测得不同温度下氨气的转化率

你认为反应控制的最佳温度应为___，
A．300～350℃B．350～400℃
C．400～450℃D．450～500℃
（4）某一体积固定的密闭容器中进行反应Ⅲ，200℃时达平衡．请在如图3补充画出：t₁时刻升温，在t₁与t₂之间某时刻达到平衡；t₂时刻添加催化剂，N₂的百分含量随时间变化图象．

Answer 1

（1）①反应I：4NH₃（g）+6NO（g）⇌5N₂（g）+6H₂O（l）△H₁，平衡常数K₁>K₁′，升温平衡常数减小，说明平衡逆向进行，正反应为放热反应；
故答案为：放热；
②已知K₁>K₁′，说明随温度升高，K减小，则反应Ⅰ为放热反应，△H₁<0；K₂>K₂′，说明随温度升高，K减小，则反应II为放热反应，△H₂<0；反应I-反应II×3得到反应III，则△H₃=△H₁-3△H₂，已知|△H₁|=2|△H₂|，所以△H₃=△H₁-3△H₂=|△H₂|>0，即反应III为吸热反应，150^oC时，反应Ⅲ4NH₃（g）+6NO₂（g）⇌5N₂（g）+3O₂（g）+6H₂O（l），的平衡常数表达式K₃=(c3(O2)c5(N2))/(c4(NH3)c6(NO2))；温度升高平衡正向进行，平衡常数增大，
故答案为：(c3(O2)c5(N2))/(c4(NH3)c6(NO2))；增大；
（2）①4min时氮气为2.5mol，则消耗的NO为2.5mol×(6)/(5)=3mol，所以v（NO）=((3mol)/(2L))/(4min)=0.375mol•L^-1•min^-1，
故答案为：0.375mol•L^-1•min^-1；
②A．可逆反应到达平衡时12个O-H断裂，同时生成12个O-H键，而生成12个O-H键需要12个N-H断裂，单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡，故A正确；
B．恒容绝热的密闭容器中，反应中温度会变化，则K会变化，当K值不变时，说明温度不变，反应已经达到平衡，故B正确；
C．相同时间内生成的氮气的物质的量越多，则反应速率越快，活化能越低，故活化能大小顺序是：E_a（A）<E_a（B）<E_a（C），故C错误；
D．反应达到平衡后，升高温度，速率增大，平衡向逆反应方向进行，逆反应速率从大到小，逆反应速率先增大后减小，故D正确；
E．由如图1可知，催化剂A改变反应速率，不改变化学平衡，不能使反应进行的程度更大，故E正确，
故答案为：CE；
（3）由图可知在400-450℃时，二甲醚的浓度最小，转化率最大，故选C，
故答案为：C；
（4）t₁时升高温度，平衡向正反应方向移动，CO₂的百分含量增加，图象为：，
答：N₂的百分含量随时间变化图象．