Question

【題目】NH3的催化氧化是工業制取硝酸的關鍵步驟之一，該反應的化學方程式為：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，△H＜0。

請回答下列問題：

（1）在恒溫恒容下判斷該反應達到平衡狀態的標志是______（填字母）。

a．NH3和NO濃度相等 b．NO百分含量保持不變

c．容器中氣體的壓強不變 d．NH3的生成速率與NO的消耗速率相等

（2）當該反應處于平衡狀態時，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高NH3平衡轉化率的是_____________。（填字母）

a．向裝置中再充入N2 b．向裝置中再充入O2

c．改變反應的催化劑 d．降低溫度

（3）將0.050 mol NH3 (g)和0.060 mol O2(g)放入容積為1L的密閉容器中，在一定條件下達到平衡，測得c(NO)＝0.040 mol/L。計算該條件下反應的NH3的轉化率。平衡時，NH3的轉化率α(NH3 )=_________。

Answer 1

【答案】bcbd80%

【解析】

（1）a、NH3和NO濃度相等不能說明其濃度保持不變，故無法判斷該反應是否達到平衡，故a錯誤；b、根據化學平衡狀態的定義，當組分的百分含量不再變化時反應達到平衡，即NO百分含量不變時反應達到平衡，故b正確；c、反應前后氣體系數之和不相等，相同條件下，壓強之比等于物質的量之比，即壓強不變，說明反應達到平衡，故c正確；d、NH3的生成速率、消耗NO的反應速率，都是向逆反應方向進行，不能說明正反應速率和逆反應速率相等，故無法判斷反應是否達到平衡，故d錯誤；（2）a、再通入N2，恒容狀態下，組分的濃度不變，平衡不移動，NH3的轉化率不變，故a錯誤；b、通入O2，增加反應物的濃度，平衡向正反應方向移動，即NH3的轉化率增大，故b正確；c、催化劑對化學平衡無影響，NH3的轉化率不變，故c錯誤；d、該反應為放熱反應，降低溫度，平衡向正反應方向進行，NH3的轉化率增大，故d正確；（3）達到平衡時NO的物質的量為0.04×1mol=0.04mol，則消耗NH3的物質的量為0.04mol，即NH3的轉化率為0.04/0.05×100%=80%。