Question

（2012?吉林一模）氨氧化法制硝酸的主要反应是：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）
（1）①该反应的熵变△S

＞

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②升高温度，反应的平衡常数K值减小，则该反应的焓变△H

＜

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）若其他条件不变，下列关系图错误的是

C

（选填序号）．

（3）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度如下表：

时间/浓度/（mol?L-1）	c（NH3）	c（O2）	c（NO）	c（H2O）
起始	4.0	5.5	0	0
第 2min	3.2	4.5	0.8	1.2
第 4min	2.0	3.0	2.0	3.0
第 6min	2.0	3.0	2.0	3.0

①反应在第2min到第4min时，反应速率υ（O₂）=

0.75 mol?L^-1?min^-1

；
②反应在第2min时改变了条件，改变的条件可能是

升高温度（或使用催化剂）

．该条件下，反应的平衡常数K=

3

（只写计算结果，不标单位）．

Answer 1

分析：（1）①根据反应中气体的物质的量的变化分析熵变；
②根据温度对K的影响，分析焓变；
（2）根据反应的特点分析温度、压强、催化剂对平衡的影响；
（3）①根据表中数据求出参加反应的量，再求速率；
②由表中数据可知第2min以后反应速率加快，据此分析．

解答：解：（1）①已知4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g），反应后气体物质的量增大，所以熵增大，即△S＞0，故答案为：＞；
②升高温度，反应的平衡常数K值减小，说明平衡逆移，升高温度平衡逆移，则正反应为放热反应，即△H＜0，故答案为：＜；
（2）已知4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g），△H＜0，即该反应为体积增大的放热反应；
A、升高温度平衡逆移，所以温度越高NH₃的含量越多，与图象相符，故正确；
B、增大压强平衡逆移，所以压强越大NO越小，与图象相符，故正确；
C、升高温度平衡逆移，所以温度越高H₂O的含量越小，与图象不相符，故错误；
D、加催化剂不改变平衡，所以O₂的含量不变，反应速率增大，到达平衡的时间变小，与图象相符，故正确；
故答案为：C；
（3）①第 2min 到第 4min 时△c（NH₃）=3.2-2.0=1.2mol?L^-1，所以△c（O₂）=

5

4

×1.2mol?L^-1=1.5mol?L^-1，则v（O₂）=

1.5mol?L-1

2min

=0.75 mol?L^-1?min^-1，
故答案为：0.75 mol?L^-1?min^-1；
②由表中数据可知从0到2min时消耗了NH₃为0.8 mol?L^-1；第 2min 到第 4min 时消耗NH₃为1.2mol?L^-1，说明第 2min 以后反应速率加快，所以改变的条件为升高温度（或使用催化剂）；
平衡时c（NH₃）=2.0 mol?L^-1，c（O₂）=3.0mol?L^-1，c（NO）=2.0mol?L^-1，c（H₂O）=3.0mol?L^-1，则K=

c6(H2O)?c4(NO)

c4(NH3)?c5(O2)

=

36×24

35×24

=3，
故答案为：升高温度（或使用催化剂）；3．

点评：本题考查了反应速率的计算、化学平衡的移动、平衡常数的计算等，综合性较强，难度较大．