Question

在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂表面与水发生下列反应：2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃ （g）+3O₂（g）△H=a kJ?mol^-1，上述反应NH₃生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

温度 T/K	303	313	323
NH3生成量/（10-6mol）	4.8	5.9	6.0

（1）此合成反应的a

 

0 （填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）用水稀释0.1mol?L^-1氨水（设稀释时溶液温度不变），则溶液中随着水量的增加而减小的是下列的

 

（填序号）：
A．c（NH₃?H₂O）     B．

c(H+)

c(NH3?H2O)

   C．c（H⁺）?c（OH^-）   D．

c(OH-)

c(H+)

（3）工业用氨制取硝酸的氧化反应为：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H＜0，若起始的物质的量相同，则下列关系图正确的是

 

（填序号）：

（4）在1L的密闭容器中发生上述（3）的反应，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	0.8000	1.600	0.000
第4min	0.3000	0.9750	0.5000
第6min	0.3000	0.9750	0.5000
第8min	0.7000	1.475	0.1000

反应在第6min到8min时改变了条件，改变的条件可能是

 

；在该条件下，平衡向

 

移动（填“左”或“右”）．

Answer 1

考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡,化学平衡的影响因素,转化率随温度、压强的变化曲线

专题：化学平衡专题,电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）由表中数据可知升高温氨气的物质的量增大；
（2）用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加，由NH₃．H₂OOH^-+NH₄⁺可知，n（OH^-）增大，但溶液的体积增大的多，则c（OH^-）减小，加水促进电离，则n（NH₃．H₂O）减少；
（3）A、该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的含量增大；
B、该反应是气体体积增大的反应，增大压强，反应速率加快，平衡向气体体积减小的方向移动；
C、该反应是放热反应，升高温度，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，水的含量降低；
D、催化剂只改变反应到达平衡的时间，对化学平衡无影响；
（4）先分析图表中的数据，再根据外界对化学平衡的影响分析．

解答： 解：（1）由表中数据可知升高温氨气的物质的量增大，即升高温度平衡正移，所以正方向为吸热反应，即a＞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，由NH₃．H₂OOH^-+NH₄⁺可知，n（OH^-）增大，但溶液的体积增大的多，则c（OH^-）减小，加水促进电离，则n（NH₃．H₂O）减少；
A、由NH₃．H₂OOH^-+NH₄⁺可知，加水促进电离，则c（NH₃．H₂O）减少，故A正确；
B、氨水加水稀释，NH₃．H₂O的浓度减小，碱性减弱，氢氧根的浓度减小，则氢离子浓度增大，所以

c(H+)

c(NH3?H2O)

增大，故B错误；
C、因加水稀释时，温度不变，则c（H⁺）和c（OH^-）的乘积不变，故C错误；
D、氨水加水稀释，溶液的浓度减小，碱性减弱，氢氧根的浓度减小，根据温度不变，则c（H⁺）和c（OH^-）的乘积不变，所以氢氧根的浓度减小，氢离子浓度增大，故D正确；
故答案为：AD；
（3）A、该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以氨气的转化率减小，氨气的含量增大，图象中温度越高，氨气的含量越大，图象与设计不相符，故A错误；
B、该反应是气体体积增大的反应，增大压强，反应速率加快，到达平衡的时间缩短，平衡向气体体积减小的方向移动，即正反应方向移动，所以NO的含量增大，图象与实际相符合，故B正确；
C、该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，水的含量降低，图象是温度越高，水的含量越低，图象与实际不相符，故C错误；
D、催化剂缩短反应到达平衡的时间，对化学平衡无影响，图象与实际相符合，故D正确；
故答案为：BD；
（4）根据生成物第6min及第8min时物质的量浓度的变化量知，第6min到第8min时，反应物增多，生成物减少，反应速率增大，且平衡向逆反应方向移动，则第6min时改变了条件，升高温度或增加压强；
故答案为：升高温度（或增加压强）；左．

点评：本题考查了弱电解质的电离平衡，化学平衡图象，影响化学平衡的因素等知识点，难度中等，考查了学生解读图象及从图象中提取信息和应用信息的能力．