Question

工业制硝酸的主要反应为

4NH₃(g)＋5O₂(g) 4NO(g)＋6H₂O(g)　ΔH。

(1)已知氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol。

N₂(g)＋3H₂(g)===2NH₃(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol；

H₂O(l)===H₂O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol；

N₂(g)＋O₂(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.6 kJ/mol。

则上述工业制硝酸的主要反应的ΔH＝____________________。

(2)在容积固定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：

浓度 时间	c(NH3)(mol/L)	c(O2)(mol/L)	c(NO)(mol/L)
起始	0.8	1.6	0
第2 min	0.6	a	0.2
第4 min	0.3	0.975	0.5
第6 min	0.3	0.975	0.5
第8 min	0.7	1.475	0.1

①反应在第2 min到第4 min时，O₂的平均反应速率为__________________。

②反应在第6 min时改变了条件，改变的条件可能是__________(填序号)。

A．使用催化剂 B．升高温度

C．减小压强 D．增加O₂的浓度

③下列说法中能说明4NH₃(g)＋5O₂(g)4NO(g)＋6H₂O(g)达到平衡状态的是________(填序号)。

A．单位时间内生成n mol NO的同时，生成n mol NH₃

B．条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化

C．百分含量w(NH₃)＝w(NO)

D．反应速率v(NH₃)∶v(O₂)∶v(NO)∶v(H₂O)＝4∶5∶4∶6

E．恒压条件下，混合气体的密度不再变化

Answer 1

(1)－904.8 kJ·mol^－1

(2)①0.187 5 mol/(L·min)　②B　③ABE

[解析] (1)2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(l)

ΔH＝－571.6 kJ/mol　①

N₂(g)＋3H₂(g)===2NH₃(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol　②

H₂O(l)===H₂O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol　③

N₂(g)＋O₂(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.6 kJ/mol　④

根据盖斯定律①×3＋④×2＋③×6－②×2得4NH₃(g)＋5O₂(g)4NO(g)＋6H₂O(g)　ΔH＝－904.8 kJ·mol^－1。

(2)①v(O₂)＝v(NH₃)＝×＝0.187 5 mol/(L·min)。

②6 min～8 min各物质的浓度并未发生变化，而达到平衡时反应物浓度增大，生成物浓度减小，故平衡逆向移动，A、D项错误。该反应是反应后气体化学计量数之和增大的反应，也是放热反应。升高温度平衡逆向移动，减小压强平衡正向移动，B项正确，C项错误。