题目内容
科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究．（1）传统“人工固氮”的反应为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）．一定温度下，将1molN2和3molH2通入到体积为0.5L的密闭容器中，达到平衡状态时H2的转化率为50%，该温度下该反应的平衡常数K=
| 4 |
| 27 |
| 4 |
| 27 |
（2）最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应：2N2（g）+6H2O（l）═4NH3 （g）+3O2（g）△H=Q kJ?mol-1
①已知该反应的平衡常数K与温度的关系如右图，则此反应的Q
＞
＞
0 （填“＞”“＜”或“=”）．②将反应生成的混合气体通入水中即可得氨水．用水稀释0.1mol?L-1氨水，溶液中随着水量的增加而增大的是
D
D
（填字母标号）．A．
| c(NH3?H2O) |
| c(OH-) |
| c(NH4+)?c(OH-) |
| c(NH3?H2O) |
C．c（H+）?c（OH-） D．
| c(H+) |
| c(OH-) |
（3）氨催化氧化法制硝酸的主要反应为：4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H＜0；在容积为1升的密闭容器中发生该反应，容器内部分物质的含量如下表：
| 时间/物质的量 | n（NH3） （mol） | n（O2 ） （mol） | n（NO） （mol） |
| 起始 | 1.600 | 3.200 | 0.000 |
| 第2min | a | 2.700 | 0.4000 |
| 第4min | 0.600 | 1.950 | 1.000 |
| 第6min | 0.600 | 1.950 | 1.000 |
0.3
0.3
mol/（L?min）．②对于上述反应的下列判断，正确的是
D
D
（填序号）．A．若升高反应体系的温度，平衡时体系中NH3%将减小
B．若增大反应体系的压强，平衡时体系中NO%将增大
C．若升高反应体系的温度，平衡时体系中H2O%将增加
D．不论该反应是否在催化剂存在的条件下进行，平衡时体系中O2%保持不变．
分析：（1）计算氢气的浓度变化量，利用三段式计算平衡时各组分的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算；
（2）①由图可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，据此解答；
②用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加，NH3．H2O?OH-+NH4+向右由移动，
A．平衡向右由移动，n（NH3．H2O）减少，n（OH-）增大，据此判断；
B．电离平衡常数只受温度影响；
C．一定温度下，水的离子积为定值；
D．一定温度下，水的离子积不变，当稀释氨水时，溶液中氢氧根的浓度减小，氢离子的浓度增加，据此判断；
（3）①根据v=
计算v（NO），再根据速率之比等于化学计量数之比计算v（NH3）；
②A．正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的物质的量增大、混合气体总物质的量减小，据此判断；
B．正反应为气体体积增大的反应，增大反应体系的压强，平衡向逆反应方向移动，NO的物质的量减少量大于混合气体总物质的量减少量；
C．正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，水的物质的量减少量大于混合气体总物质的量的减少量；
D．催化剂不影响平衡移动．
（2）①由图可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，据此解答；
②用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加，NH3．H2O?OH-+NH4+向右由移动，
A．平衡向右由移动，n（NH3．H2O）减少，n（OH-）增大，据此判断；
B．电离平衡常数只受温度影响；
C．一定温度下，水的离子积为定值；
D．一定温度下，水的离子积不变，当稀释氨水时，溶液中氢氧根的浓度减小，氢离子的浓度增加，据此判断；
（3）①根据v=
| ||
| △t |
②A．正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的物质的量增大、混合气体总物质的量减小，据此判断；
B．正反应为气体体积增大的反应，增大反应体系的压强，平衡向逆反应方向移动，NO的物质的量减少量大于混合气体总物质的量减少量；
C．正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，水的物质的量减少量大于混合气体总物质的量的减少量；
D．催化剂不影响平衡移动．
解答：解：（1）氢气的浓度变化量=
=3mol/L，则：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
开始（mol/L）：2 6 0
变化（mol/L）：1 3 2
平衡（mol/L）：1 3 2
故平衡常数k=
=
=
，
故答案为：
；
（2）①由图可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，则Q＞0，故答案为：＞；
②用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加，NH3．H2O?OH-+NH4+向右由移动，
A．平衡向右由移动，n（NH3．H2O）减少，n（OH-）增大，
值减小，故A不符合；
B．电离平衡常数只受温度影响，
不变，故B不符合；
C．一定温度下，水的离子积为定值，故c（H+）?c（OH-）不变，故C不符合；
D．一定温度下，水的离子积不变，当稀释氨水时，溶液中氢氧根的浓度减小，氢离子的浓度增加，故
增大，故D符合，
故答案为：D；
（3）①v（NO）=
=0.3mol/（L．min），速率之比等于化学计量数之比，故v（NH3）=v（NO）=0.3mol/（L．min），故答案为：0.3mol/（L．min）；
②A．正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的物质的量增大、混合气体总物质的量减小，故平衡时体系中NH3%将增大，故A错误；
B．正反应为气体体积增大的反应，增大反应体系的压强，平衡向逆反应方向移动，NO的物质的量减少量大于混合气体总物质的量减少量，故平衡时体系中NO%将减小，故B错误；
C．正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，水的物质的量减少量大于混合气体总物质的量的减少量，故平衡时体系中H2O%将减小，故C错误；
D．催化剂不影响平衡移动，平衡时体系中O2%保持不变，故D正确，
故答案为：D．
| 3mol×50% |
| 0.5L |
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
开始（mol/L）：2 6 0
变化（mol/L）：1 3 2
平衡（mol/L）：1 3 2
故平衡常数k=
| c2(NH3) |
| c(N2)×c3(H2O) |
| 22 |
| 1×33 |
| 4 |
| 27 |
故答案为：
| 4 |
| 27 |
（2）①由图可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，则Q＞0，故答案为：＞；
②用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加，NH3．H2O?OH-+NH4+向右由移动，
A．平衡向右由移动，n（NH3．H2O）减少，n（OH-）增大，
| c(NH3?H2O) |
| c(OH-) |
B．电离平衡常数只受温度影响，
| c(NH4+)?c(OH-) |
| c(NH3?H2O) |
C．一定温度下，水的离子积为定值，故c（H+）?c（OH-）不变，故C不符合；
D．一定温度下，水的离子积不变，当稀释氨水时，溶液中氢氧根的浓度减小，氢离子的浓度增加，故
| c(H+) |
| c(OH-) |
故答案为：D；
（3）①v（NO）=
| ||
| 4min-2min |
②A．正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的物质的量增大、混合气体总物质的量减小，故平衡时体系中NH3%将增大，故A错误；
B．正反应为气体体积增大的反应，增大反应体系的压强，平衡向逆反应方向移动，NO的物质的量减少量大于混合气体总物质的量减少量，故平衡时体系中NO%将减小，故B错误；
C．正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，水的物质的量减少量大于混合气体总物质的量的减少量，故平衡时体系中H2O%将减小，故C错误；
D．催化剂不影响平衡移动，平衡时体系中O2%保持不变，故D正确，
故答案为：D．
点评：本题考查化学平衡图象、反应速率计算、化学平衡常数的有关计算、化学平衡的影响因素等，难度中等，（3）注意平衡向正反应方向移动，不一定生成物的含量增大、反应物含量降低，向逆反应也是如此，根据各组分的变化量与总的变化量进行判断．
练习册系列答案
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。设在容积为2.0 L的密 闭容器中充人0. 60 mol N2(g)和l.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为4/7。计算 
的平衡常数。