题目内容

6.已知在容积固定的密闭容器中充入NH3和O2发生如下反应:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
(1)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是BDE;
A.容器中气体总质量不变    B.c(O2)不变   C.υ(O2)=1.25υ(NH3)
D.体系压强不变     E.相同时间内,消耗0.1mol NH3,同时消耗了0.1mol NO
(2)向该容器中加入正催化剂,则反应速率增大(选填“增大”、“减小”、“不变”,下同),降低容器的温度则反应速率减小,通入Ar,则反应速率不变.
(3)若反应在绝热密闭系统中进行时,其余条件不变,反应速率是先增大后减小,其原因是C.
A.反应体系温度先升高后降低,所以反应速率是先增大后减小
B.反应物浓度先升高后降低,所以反应速率先增大后减小
C.该反应为放热反应,在反应开始阶段,主要受体系温度升高的影响,反应速率增大;在反应后阶段,主要受浓度减小因素的影响,反应速率减慢
(4)1mol NH3(g)在纯氧中完全燃烧生成无污染的气态物质,放出akJ的热量.写出该反应的热化学方程式6NH3(g)+3O2(g)$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$3N2(g)+6H2O(g)△H=-6aKJ/mol
(5)若将(4)所述反应设计为原电池,负极反应式2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O或2NH3-6e-=N2+6H+.

分析 (1)根据化学平衡状态的特征:逆、定、动、变、等来判断化学反应是否达到平衡;当化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理性不变,以此解答该题;
(2)催化剂能够加快反应速率,降温反应速率减慢,容器体积不变时通入稀有气体反应速率不变;
(3)根据该反应为放热反应,反应过程中温度升高,此条件下比原平衡温度高进行分析反应速率变化;随后浓度变化成为影响反应速率的主要因素;
(4)根据热化学方程式的书写方法可知,物质的物质的量与反应放出的热量成正比,氨气在纯氧中完全燃烧生成无污染的气态物质应为氮气和水;
(5)原电池的负极发生氧化反应,氨气在负极反应生成氮气.

解答 解:(1)A.反应前后都是气体,气体质量始终不变,故A错误;
B.c (O2)不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故B正确;
C.v(O2)=1.25v(NH3),没有告诉是正逆反应速率,无法判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.该反应是体积缩小的反应,反应过程中气体的物质的量逐渐减小,压强逐渐减小,若体系压强不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故D正确;
E.相同时间内,消耗0.1mol NH3,同时消耗了0.1mol NO,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故E正确;
故答案为:BDE;
(2)在容器中加入正催化剂,正反应速率和逆反应速率都增大,平衡不发生移动;降低温度,正逆反应速率同时减小,容器体积不变充入Ar,各组分浓度不变,反应速率不变,
故答案为:增大;减小;不变;
(3)由于该反应为放热反应,若在容积固定的绝热密闭容器中发生上述反应,其余条件不变,反应过程中反应体系的温度高于原反应,所以正逆反应速率都增大,随后因浓度减小成为影响的主要因素,所以反应减慢,
故答案为:C;
(4)氨气在纯氧中完全燃烧生成无污染的气态物质应为氮气和水,1mol氨气燃烧放热aKJ,则热化学方程式为6NH3(g)+3O2(g) $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$3N2(g)+6H2O(g)△H=-6aKJ/mol,故答案为:6NH3(g)+3O2(g) $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$3N2(g)+6H2O(g)△H=-6aKJ/mol;
(5)负极是氨气在反应,在碱性环境中反应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,酸性环境中的电极反应式为2NH3-6e-=N2+6H+,故答案为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O或  2NH3-6e-=N2+6H+.

点评 本题考查了化学平衡状态的判断、化学平衡的影响因素、影响化学反应速率的因素,题目难度中等,注意掌握判断化学平衡状态的方法,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力.

练习册系列答案
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17.常温下,甲、乙、丙三位同学用实验室确定某酸HA是弱电解质的方案分别是:
甲:用pH试纸测定0.1mol/LHA溶液的pH,即可证明HA是弱电解质.
乙:①分别取pH=1的HA溶液和稀盐酸个10.00mL,在加入水稀释为100mL;
②各取相同体积的两种稀释液(适量),同时分别加入纯度和形状大小均相同的锌粒(足量),观察现象,即可证明HA是若电解质;
丙:将适量的HA溶液和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表,分析表中数据可以说明HA是若电解质;
编号NaOH/mol•L-1HA/mol•L-1混合溶液的pH
①0.10.1pH=9
②C0.2pH=7
③0.10.2pH<7
(1)甲的方案中,说明HA是弱电解质的理由是沉淀溶液的pH>1(填“>”、“<”或“=”).甲进行实验时的晶体存在方法是先把一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上,再用玻璃棒蘸取溶液点在试纸的中部,待变色后,与标准比色卡对比确定溶液的pH;
(2)在乙的方案的第①步中,需要用到的定量仪器是酸式滴定管.pH均为1的HA溶液和稀盐酸中,水的定量程度的大小关系是c(填字母);
a.HA溶液中水的定量程度大b.稀盐酸中水的定量程度大c.两种溶液中水的定量程度相同
(3)乙的方案中,说明HA是弱电解质的主要现象是B(填字母).
A.装稀盐酸的试管中放出H2的速度快
B.装HA溶液的试管中放出H2的速率快
C.两个试管中此时的气体的少量一样快
(4)丙的方案中,编号②中的c>(填“>”、“<”或“=”)0.1,该混合液中的两种浓度:c(Na+)=(填“>”、“<”或“=”)c(A)-;
(5)丙的方案中,编号③的数据表明,混合溶液中HA的电离程度比NaA的水解程度:强(填“强”、“弱”或“无法确定”).

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