Question

工业制硝酸的主要反应是：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O （g）△H=-1025KJ/mol
（1）一定温度下，现将0.8mol NH₃和1.5mol O₂充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是

 

．

（2）在容积为1L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：

时间/浓度	c（NH3）（mol/L）	C（O2）（mol/L）	C（NO）（mol/L）
起始	0.8	1.5	0
第2min	0.7	a	0.1
第4min	0.4	1.0	0.4
第6min	0.4	1.0	0.4
第8min	1.2	2.5	0.4

①起始时物料比c （O₂）：c （NH₃）＞1.25，其原因是

 

．
②反应在第2min到第4min时O₂的平均反应速率为

 

 mol?L^-1?min^-1．
③反应在第2min改变了反应条件，改变的条件可能是

 

（填字母序号）．
a．使用催化剂   b．升高温度   c．增大压强   d．增加O₂的浓度
④反应在第8min改变的反应条件可能是

 

，再次达到平衡时，NO的体积分数

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,化学平衡建立的过程,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据达到平衡状态，各组分浓度不变，正逆反应速率相等进行判断；
（2）①根据增加一种物质的浓度，可以提高另一种物质的转化率；
②先根据速率公式求出NO的速率，然后根据速率之比等于化学计量数之比求出O₂的速率；
③根据表可知第2min是平衡建立过程，反应速率加快，氧气的量没有增加，根据外界条件对化学反应速率的影响；
④根据改变瞬间生成物的浓度不变，反应物的浓度增大；再次达到平衡时，NO的体积分数减小．

解答： 解：（1）a．反应方程式两边气体的质量不相等，密度不变，说明达到了平衡状态，故a正确；
b．反应过程中，反应热不会变化，不是变量，无法判断是否达到平衡状态，故b错误；
c．一氧化氮和氨气的速率不等，故c错误；
d．氨气的转化率不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故d正确；
故答案为：ad；
（2）①因增加一种物质的浓度，可以提高另一种物质的转化率，所以合成氨中往往增加氧气的浓度来提高氨气的转化率，
故答案为：增大氨气的转化率；
②第2min到第4min时NO的平均反应速率

0.7-0.4

4-2

=0.15mol/L?min，V（O₂）=

5

4

V（NO）=0.15×

5

4

=0.1875mol/L?min，
故答案为：0.1875；
③根据表可知第2min是平衡建立过程，反应速率加快，氧气的量没有增加，根据外界条件对化学反应速率的影响，可知使用催化剂、升高温度均可，增加0₂的浓度是不可，增大压强会使的各物质浓度增大，也不可，
故答案为：ab；
④因改变瞬间生成物的浓度不变，反应物的浓度增大，所以只能通过增大NH₃和0₂的浓度来达到，再次达到平衡时，NO的体积分数减小，
故答案为：增大反应物的浓度；减小．

点评：本题主要考查了的知识点较多，涉及到平衡状态的判断，化学反应速率的计算，外界条件对平衡的影响，难度中等．