题目内容
【题目】工业上烟气脱氮的原理NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)
2N2(g)+3H2O(g)+Q(Q＞0)
（1）该反应化学平衡常数K的表达式为___。如果平衡常数K值增大，对___（填“正反应”或“逆反应”）的速率影响更大。
（2）若反应在恒容条件下进行，能说明反应已经达到平衡状态的是___（填序号）
a．容器内混合物的质量不变 b．容器内气体的压强不变
c．反应消耗0.5molNO的同时生成1molN2 d．NO2的浓度不变
（3）向2L密闭容器中加入反应物，10 min后达到平衡，测得平衡时氮气物质的量增加了0.2mol，则用H2O(g)表示的平均反应速率为___。
（4）如图是P1压强下NO的转化率随反应时间（t）的变化图，请在图中画出其他条件不变情况下，压强为P2(P2＞P1)下NO的转化率随反应时间变化的示意图。___
（5）写出反应物中的氨气的电子式___；其空间构型为__；它常用来生产化肥NH4Cl。NH4Cl溶液显___性；常温下将等体积等浓度的氨水和NH4Cl溶液混合，pH＞7，溶液中NH3·H2O、H+、OH-、NH4+、Cl-浓度由大到小的关系是__。
【答案】
逆反应 bd 0.015 mol/(Lmin) 
三角锥形 酸 c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(NH3H2O)＞c(OH-)＞c(H+)
【解析】
(1)根据平衡常数是生成物平衡浓度幂次方乘积与反应物平衡浓度幂次方乘积的比值书写；该反应为放热反应，结合温度对平衡常数的影响分析判断；
(2)根据可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化分析判断；
(3)先计算氮气的化学反应速率，再根据化学方程式计算v(H2O)；
(4)增大压强，平衡逆向移动，NO 的转化率减小；压强越大，反应速率大，达到平衡所需时间越少，据此分析解答；
(5)NH3属于共价化合物，分子中存在3对共用电子对，氮原子最外层为8个电子；氯化铵是强酸弱碱盐，结合盐类水解的规律判断；常温下将等体积等浓度的氨水和NH4Cl溶液混合，pH＞7，说明一水合氨电离程度大于铵根离子的水解程度，据此分析解答。
(1)NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)+Q(Q＞0)，反应的平衡常数K=，该反应为放热反应，升温平衡向吸热反应方向进行，平衡逆向进行，如果平衡常数 K 值增大，说明是降低温度，平衡正向进行，正逆反应速率均减小，但逆反应速率减小的程度更大，对逆反应速率影响更大，故答案为：K=；逆反应；
(2)反应NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)+Q(Q＞0)在恒容条件下进行。a．容器内混合物的质量始终不变，质量不变，不能说明达到平衡状态，故a错误；b．反应前后气体物质的量发生变化，当容器内气体的压强不变，说明气体的物质的量不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故b正确；c．反应消耗 0.5mol NO 的同时生成 1mol N2，只能说明反应正向进行，不能说明反应达到平衡状态，故c错误；d．NO2的浓度不变，说明是平衡标志，故d正确；故答案为：bd；
(3)向 2L 密闭容器中加入反应物，10min 后达到平衡，测得平衡时氮气的物质的量增加了 0.2mol，则用N2(g)表示的平均反应速率v(N2)=
=0.01 mol/(Lmin)，则v(H2O)=
v(N2)= ×0.01 mol/(Lmin)=0.015 mol/(Lmin)，故答案为：0.015 mol/(Lmin)；
(4)压强为P2(P2＞P1)下，增大压强，平衡逆向移动，NO 的转化率减小；压强越大，反应速率大，达到平衡所需时间越少，先达到平衡状态，图像为：，故答案为：；
(5)NH3属于共价化合物，不存在离子键，分子中存在3对共用电子对，氮原子最外层为8个电子，故NH3的电子式为：，N原子采用sp3杂化，空间构型为三角锥形；氯化铵为强酸弱碱盐，铵根离子水解，溶液显酸性；常温下将等体积等浓度的氨水和NH4Cl溶液混合，pH＞7，说明一水合氨电离程度大于铵根离子的水解程度，溶液中NH3H2O、H+、OH-、NH4+、Cl 一浓度由大到小的关系是溶液中离子浓度大小为：c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(NH3H2O)＞c(OH-)＞c(H+)，故答案为：；三角锥形；酸；c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(NH3H2O)＞c(OH-)＞c(H+)。
