Question

【題目】氨氧化法制硝酸的主要反應(yīng)是：4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)。

（1）升高溫度，反應(yīng)的平衡常數(shù)K值減小，則該反應(yīng)的焓變△H_____0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）下列能說明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)__________（填序號）

A.NH3的濃度不隨時間變化

B.v正(O2)= v逆(NO)

C.體系的分子總數(shù)不再變化

D.單位時間內(nèi)消耗4molNH3的同時生成6molH2O

（3）若其他條件不變，下列關(guān)系圖錯誤的是______（選填序號）。

A. B. C. D.

（4）在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度如下表：

時間/濃度/(mol·L-1)	c(NH3)	c(O2)	c(NO)	c(H2O)
起始	4.0	5.5	0	0
第 2 min	3.2		0.8	1.2
第 4 min	2.0	3.0	2.0	3.0
第 6 min	2.0	3.0	2.0	3.0

①上表中空白處應(yīng)填的數(shù)字為______。

②反應(yīng)在第 2 min 到第 4 min 時，反應(yīng)速率v(O2)＝___________。

③反應(yīng)在第 2 min 時改變了條件，改變的條件可能______;該條件下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_______（只寫計算結(jié)果，不標(biāo)單位）。

Answer 1

【答案】＜ AC C 4.5 升高溫度(或使用催化劑) 3

【解析】

(1)溫度升高，K值減小，說明平衡左移；

(2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，據(jù)此解答，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；

(3)根據(jù)反應(yīng)的特點分析溫度、壓強(qiáng)、催化劑對平衡的影響；
(4)①根據(jù)0-2min時間內(nèi)氨氣濃度的變化量，再求氧氣濃度的變化量；
②根據(jù)計算反應(yīng)速率；

③由表中數(shù)據(jù)可知第2min以后反應(yīng)速率加快，據(jù)此分析．

(1)升高溫度，反應(yīng)的平衡常數(shù)K值減小，說明平衡逆移，升高溫度平衡逆移，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0；

(2)A. 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，所以NH3的濃度不隨時間變化說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故A正確；

B.同一反應(yīng)中反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比，當(dāng)達(dá)到平衡時v正(O2)= v逆(O2) ，v正(NO)=v逆(NO)，4v正(O2) =5v正(NO)，所以v正(O2)= v逆(NO)不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C.平衡正向移動時體系中氣體的分子總數(shù)增大，所以體系的分子總數(shù)不再變化時說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故C正確；

D.單位時間內(nèi)消耗4molNH3的同時生成6molH2O，即6v正(NH3) =4v正(H2O)，無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡都存在此關(guān)系，故D錯誤；

故答案為：AC；

(3)已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，△H＜0，即該反應(yīng)為體積增大的放熱反應(yīng)；
A、升高溫度平衡逆移，所以溫度越高NH3的含量越多，與圖象相符，故正確；
B、增大壓強(qiáng)平衡逆移，所以壓強(qiáng)越大NO越小，與圖象相符，故正確；
C、升高溫度平衡逆移，所以溫度越高H2O的含量越小，與圖象不相符，故錯誤；
D、加催化劑不改變平衡，所以O2的含量不變，反應(yīng)速率增大，到達(dá)平衡的時間變小，與圖象相符，故正確；
故答案為：C；

(4)①第 0min 到第 2min 時△c(NH3)=4.0-3.2=0.8molL-1，所以△c(O2)=×0.8molL-1=1.0 molL-1，所以第 2min 時c(O2)=5.5-1.0=4.5 molL-1；

②=；

③由表中數(shù)據(jù)可知從0到2min時消耗了NH3為0.8 molL-1；第 2min 到第 4min 時消耗NH3為1.2molL-1，說明第 2min 以后反應(yīng)速率加快，所以改變的條件為升高溫度(或使用催化劑)；平衡時c(NH3)=2.0 molL-1，c(O2)=3.0molL-1，c(NO)=2.0molL-1，c(H2O)=3.0molL-1，則K=；