Question

工业上氨气的催化氧化是制取硝酸的基础．在一定温度下将4mol NH₃和4mol O₂两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）；△H＜0，2分钟末生成了1.2molH₂O，则：

（1）用H₂O表示的反应速率为

 

mol/（L?min）．
（2）O₂在2分钟末的浓度为

 

mol/L．
（3）判断该反应达到平衡状态的标志是

 

（填字母）．
a．NH₃和NO浓度相等             b．NO百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变        d．NO的生成速率与NH₃的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变    f．O₂的质量不再改变
（4）欲提高NH₃的转化率，下列措施可行的是

 

（填字母）．
a．向装置中再充入O₂             b．改变催化剂
c．增大压强                       d．提高温度．

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,反应速率的定量表示方法,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据v=

△c

△t

进行计算；
（2）根据c=

n

V

进行计算；
（3）化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断；
（4）根据平衡移动原理进行判断．

解答： 解：（1）v=

△c

△t

=

1.2 2

2

=0.3mol/（L?min），故答案为：0.3；
（2）4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g），△n（O₂）=

5

6

△n（H₂O）=

5

6

×1.2=1mol，2分钟末c（O₂）=

4-1

2

=1.5mol/L，
故答案为：1.5；
（3）a．平衡时各物质的物质的量大小关系取决于物质的起始物质的量和转化率，故NH₃和NO浓度相等不能说明达到平衡状态，故a错误；
b．NO百分含量保持不变，说明达到平衡状态，故b正确；
c．反应前后气体的体积不等，故容器中气体的压强不变说明达到平衡状态，故c正确；
d．生成NO是正反应，生成氨气是逆反应，但化学反应速率之比与化学计量数之比不等，故正逆反应速率不等，故NO的生成速率与NH₃的消耗速率相等不能说明达到平衡状态，故d错误；
e．密度=

总质量

体积

，总质量不变，体积一定，故容器中混合气体的密度保持不变不能说明达到平衡状态，故e错误；
f．O₂的质量不再改变，说明氧气的浓度不再改变，说明达到平衡状态，故f正确；
故答案为：bcf；
（4）a．向装置中再充入O₂，增大反应物浓度，平衡正向移动，氨气的转化率提高，故a正确；
b．改变催化剂对化学平衡无影响，故b错误；
c．增大压强，平衡正向移动，但增大压强，对设备的要求很高，不可行，故c错误；
d．提高温度，平衡逆向移动，故d错误，
故答案为：a．

点评：本题考查化学反应速率和物质的量浓度的相关计算、化学平衡的标志判断、影响化学平衡的因素等，难度中等．