题目内容

氨的催化氧化4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-1 025 kJ·mol-1是工业制备硝酸的重要反应。一定条件下将4 mol NH3和5 mol O2混合于固定容积为2 L的密闭容器中,经10 s该反应达平衡,并测得NO的浓度为0.8 mol·L-1。下列判断正确的是(  )。

A.以O2浓度变化表示的反应速率为0.064 mol·(L·s)-1
B.反应达到平衡状态时NH3的转化率为20%
C.升高温度能使减小
D.将容器的体积变为4 L,平衡时NO的浓度小于0.4 mol·L-1

C

解析试题分析:                4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)
起始浓度(mol/L)          2      2.5            0        0
转化浓度(mol/L)         0.8     1.0           0.8      0.8
平衡浓度(mol/L)         1.2     1.5           0.8      0.8
则以O2浓度变化表示的反应速率为0.1 mol·(L·s)-1,A不正确;反应达到平衡状态时NH3的转化率为40%,B不正确;升高温度平衡向逆反应方向移动,则能使减小,C正确。将容器的体积变为4 L,平衡向正反应方向移动,平衡时NO的浓度大于0.4 mol·L-1,D不正确,答案选C。
考点:考查可逆反应的有关计算以及外界条件对平衡状态的影响
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生解题方法与技巧的培养与训练,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生的应试能力和学习效率。

练习册系列答案
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(2009?上海一模)工业生产硝酸铵的流程图如图:

请回答下列问题:
(1)写出硝酸铵在工农业生产中的重要作用
可做氮肥等
可做氮肥等
(任写一条)
(2)已知N2(g)+3H2(g)═2NH3(g),△H=-92kJ?mol-1.请回答:
①在500℃、200atm和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应后,放出的热量
(填“<”“>”“=”)92.4kJ,理由是
在1atm和298K条件下,1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气,放出92.4kJ热量,该反应为可逆反应,不可能进行完全,又因为反应温度为500℃,所以放出的热量小于92.4kJ
在1atm和298K条件下,1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气,放出92.4kJ热量,该反应为可逆反应,不可能进行完全,又因为反应温度为500℃,所以放出的热量小于92.4kJ

②为有效提高氢气的转化率,实际生产中宜采取的措施有
CEF
CEF

A.降低温度       B.最适合催化剂活性的适当高温          C.增大压强
D.降低压强       E.循环利用和不断补充氮气              F.及时移出氨
(3)已知铂铑合金网未预热也会发热.写出氨催化氧化的化学方程式:
4NH3+5O2
 加热 
.
 
4NO+6H2O
4NH3+5O2
 加热 
.
 
4NO+6H2O
,该反应的化学平衡常数表达式K=
C4(NO)?C6(H2O)
C4(NH3)?C5(O2)
C4(NO)?C6(H2O)
C4(NH3)?C5(O2)
,当温度升高时,K值
减小
减小
(增大、减小、无影响),其原因是
因为氨的催化氧化反应是放热反应,所以升高温度,K会减小.
因为氨的催化氧化反应是放热反应,所以升高温度,K会减小.

(4)在一定温度和压强的密闭容器中,将平均式量为8.5的H2和N2混合,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气的平均式量为10,此时N2的转化率为
30%
30%

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