Question

【题目】氨氧化法制硝酸的主要反应是：4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)。

（1）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）下列能说明上述反应已达到平衡状态__________（填序号）

A.NH3的浓度不随时间变化

B.v正(O2)= v逆(NO)

C.体系的分子总数不再变化

D.单位时间内消耗4molNH3的同时生成6molH2O

（3）若其他条件不变，下列关系图错误的是______（选填序号）。

A. B. C. D.

（4）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 2 min	3.2		0.8	1.2
第 4 min	2.0	3.0	2.0	3.0
第 6 min	2.0	3.0	2.0	3.0

①上表中空白处应填的数字为______。

②反应在第 2 min 到第 4 min 时，反应速率v(O2)＝___________。

③反应在第 2 min 时改变了条件，改变的条件可能______;该条件下，反应的平衡常数K＝_______（只写计算结果，不标单位）。

Answer 1

【答案】＜ AC C 4.5 升高温度(或使用催化剂) 3

【解析】

(1)温度升高，K值减小，说明平衡左移；

(2)当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，据此解答，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；

(3)根据反应的特点分析温度、压强、催化剂对平衡的影响；
(4)①根据0-2min时间内氨气浓度的变化量，再求氧气浓度的变化量；
②根据计算反应速率；

③由表中数据可知第2min以后反应速率加快，据此分析．

(1)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；

(2)A. 当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，所以NH3的浓度不随时间变化说明反应达到平衡，故A正确；

B.同一反应中反应速率之比等于计量数之比，当达到平衡时v正(O2)= v逆(O2) ，v正(NO)=v逆(NO)，4v正(O2) =5v正(NO)，所以v正(O2)= v逆(NO)不能说明反应达到平衡状态，故B错误；

C.平衡正向移动时体系中气体的分子总数增大，所以体系的分子总数不再变化时说明反应达到平衡，故C正确；

D.单位时间内消耗4molNH3的同时生成6molH2O，即6v正(NH3) =4v正(H2O)，无论反应是否达到平衡都存在此关系，故D错误；

故答案为：AC；

(3)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；

(4)①第 0min 到第 2min 时△c(NH3)=4.0-3.2=0.8molL-1，所以△c(O2)=×0.8molL-1=1.0 molL-1，所以第 2min 时c(O2)=5.5-1.0=4.5 molL-1；

②=；

③由表中数据可知从0到2min时消耗了NH3为0.8 molL-1；第 2min 到第 4min 时消耗NH3为1.2molL-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 molL-1，c(O2)=3.0molL-1，c(NO)=2.0molL-1，c(H2O)=3.0molL-1，则K=；