Question

（11分）工業制硝酸的主要反應是：4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O (g)   ΔH=" -1025" KJ/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”）

（3）室溫下，將第一次達到平衡時的混合氣體通入水中，然后向該溶液滴加b L氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中，溶液中水的電離平衡將         (填“正向”“ 逆向”或“不”)移動，所滴加氨水的濃度為          mol·L^－1。(NH₃·H₂O的電離平衡常數K_b＝2×10^－5 mol·L^－1)

 

Answer 1

【答案】

1）ad（2分）

（2）①增加氨氣的轉化率（1分）     ②0.1875（1分）

③ab（2分）     ④增加反應物濃度（1分），變小（1分）

（3）逆向（1分）， 1/500b （2分）

【解析】

試題分析：判斷一個可逆反應是否達到平衡有兩個標志：一是正逆反應速率相等，二是各組分的濃度不再變化。在恒溫恒壓條件下，只要保證體積不變則達到平衡，反應物NH3、O2轉化率不變也能說明達到平衡。合成氨工業中O₂成本較NH₃成本低，因此增大O2用量，提高NH3轉化率。化學平均反應速率表達式：△v（A）="△c(A)/△t" ，②中簡單計算省略。起始到第2minNH3的平均反應速率為0.05mol?L^-1?min^-1,而第2min到第4minNH₃平均反應速率為0.15mol?L^-1?min^-1，反應速率明顯加快。此反應為放熱反應，加入催化劑或升高溫度都將加快反應速率，經計算得O₂的量并未增大，因此③選擇ab。④中第8minC(NH₃)增大3倍，C(O₂)增大2.5倍，反應物NH3有剩余，NO的體積分數將減小。

考點：化學反應速率，影響化學平衡條件

點評：。本題結合化學平衡的標志，以及化學反應速率的實驗及計算來考查，還聯系了化學反應平衡常數的計算，題目信息量較大，但是大題小做，把每個小題分解到不同的化學知識點上來解題。