Question

工業制硝酸的主要反應是：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O （g）△H=-1025KJ/mol
（1）一定溫度下，現將0.8mol NH₃和1.5mol O₂充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態的是

 

．

（2）在容積為1L的密閉容器中發生上述反應，容器內部分物質的物質的量濃度如下表：

時間/濃度	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起始時物料比c （O₂）：c （NH₃）＞1.25，其原因是

 

．
②反應在第2min到第4min時O₂的平均反應速率為

 

 mol?L^-1?min^-1．
③反應在第2min改變了反應條件，改變的條件可能是

 

（填字母序號）．
a．使用催化劑   b．升高溫度   c．增大壓強   d．增加O₂的濃度
④反應在第8min改變的反應條件可能是

 

，再次達到平衡時，NO的體積分數

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡建立的過程,化學平衡狀態的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據達到平衡狀態，各組分濃度不變，正逆反應速率相等進行判斷；
（2）①根據增加一種物質的濃度，可以提高另一種物質的轉化率；
②先根據速率公式求出NO的速率，然后根據速率之比等于化學計量數之比求出O₂的速率；
③根據表可知第2min是平衡建立過程，反應速率加快，氧氣的量沒有增加，根據外界條件對化學反應速率的影響；
④根據改變瞬間生成物的濃度不變，反應物的濃度增大；再次達到平衡時，NO的體積分數減小．

解答： 解：（1）a．反應方程式兩邊氣體的質量不相等，密度不變，說明達到了平衡狀態，故a正確；
b．反應過程中，反應熱不會變化，不是變量，無法判斷是否達到平衡狀態，故b錯誤；
c．一氧化氮和氨氣的速率不等，故c錯誤；
d．氨氣的轉化率不變，說明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態，故d正確；
故答案為：ad；
（2）①因增加一種物質的濃度，可以提高另一種物質的轉化率，所以合成氨中往往增加氧氣的濃度來提高氨氣的轉化率，
故答案為：增大氨氣的轉化率；
②第2min到第4min時NO的平均反應速率

0.7-0.4

4-2

=0.15mol/L?min，V（O₂）=

5

4

V（NO）=0.15×

5

4

=0.1875mol/L?min，
故答案為：0.1875；
③根據表可知第2min是平衡建立過程，反應速率加快，氧氣的量沒有增加，根據外界條件對化學反應速率的影響，可知使用催化劑、升高溫度均可，增加0₂的濃度是不可，增大壓強會使的各物質濃度增大，也不可，
故答案為：ab；
④因改變瞬間生成物的濃度不變，反應物的濃度增大，所以只能通過增大NH₃和0₂的濃度來達到，再次達到平衡時，NO的體積分數減小，
故答案為：增大反應物的濃度；減小．

點評：本題主要考查了的知識點較多，涉及到平衡狀態的判斷，化學反應速率的計算，外界條件對平衡的影響，難度中等．