Question

（11分）工业制硝酸的主要反应是：4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O (g)   ΔH=" -1025" KJ/mol

（1）一定温度下，现将0.8mol NH₃和1.5mol O₂充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是       

（2）在容积为1L的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

时间／浓度	c(NH3)(mol/L)	C(O2)(mol/L)	C(NO)(mol/L)
起始	0.8	1.5	0
第2min	0.7	a	0.1
第4min	0.4	1.0	0.4
第6min	0.4	1.0	0.4
第8min	1.2	2.5	0.4

 

①起始时物料比c (O₂) : c (NH₃)＞1.25，其原因是                              

②反应在第2min到第4min时O₂的平均反应速率为             mol·L^－1·min^－1

③反应在第2min改变了反应条件，改变的条件可能是        （填字母序号）

a．使用催化剂   b．升高温度   c．增大压强   d．增加O₂的浓度

④反应在第8min改变的反应条件可能是              ，再次达到平衡时，NO的体积分数         （填“增大”、“减小”或“不变”）

（3）室温下，将第一次达到平衡时的混合气体通入水中，然后向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中，溶液中水的电离平衡将         (填“正向”“ 逆向”或“不”)移动，所滴加氨水的浓度为          mol·L^－1。(NH₃·H₂O的电离平衡常数K_b＝2×10^－5 mol·L^－1)

 

Answer 1

【答案】

1）ad（2分）

（2）①增加氨气的转化率（1分）     ②0.1875（1分）

③ab（2分）     ④增加反应物浓度（1分），变小（1分）

（3）逆向（1分）， 1/500b （2分）

【解析】

试题分析：判断一个可逆反应是否达到平衡有两个标志：一是正逆反应速率相等，二是各组分的浓度不再变化。在恒温恒压条件下，只要保证体积不变则达到平衡，反应物NH3、O2转化率不变也能说明达到平衡。合成氨工业中O₂成本较NH₃成本低，因此增大O2用量，提高NH3转化率。化学平均反应速率表达式：△v（A）="△c(A)/△t" ，②中简单计算省略。起始到第2minNH3的平均反应速率为0.05mol?L^-1?min^-1,而第2min到第4minNH₃平均反应速率为0.15mol?L^-1?min^-1，反应速率明显加快。此反应为放热反应，加入催化剂或升高温度都将加快反应速率，经计算得O₂的量并未增大，因此③选择ab。④中第8minC(NH₃)增大3倍，C(O₂)增大2.5倍，反应物NH3有剩余，NO的体积分数将减小。

考点：化学反应速率，影响化学平衡条件

点评：。本题结合化学平衡的标志，以及化学反应速率的实验及计算来考查，还联系了化学反应平衡常数的计算，题目信息量较大，但是大题小做，把每个小题分解到不同的化学知识点上来解题。