Question

8．已知在容積固定的密閉容器中充入NH₃和O₂發(fā)生如下反應(yīng)：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）
（1）下列能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是BDE；
A．容器中氣體總質(zhì)量不變
B．c（O₂）不變
C．υ（O₂）=1.25υ（NH₃）
D．體系壓強(qiáng)不變
E．相同時(shí)間內(nèi)，消耗0.1mol NH₃，同時(shí)消耗了0.1mol NO
（2）向該容器中加入正催化劑，則反應(yīng)速率增大（選填“增大”、“減小”、“不變”，下同），降低容器的溫度則反應(yīng)速率減小，通入Ar，則反應(yīng)速率不變．
（3）若反應(yīng)在絕熱密閉系統(tǒng)中進(jìn)行時(shí)，其余條件不變，反應(yīng)速率是先增大后減小，其原因是C．
A．反應(yīng)體系溫度先升高后降低，所以反應(yīng)速率是先增大后減小
B．反應(yīng)物濃度先升高后降低，所以反應(yīng)速率先增大后減小
C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在反應(yīng)開(kāi)始階段，主要受體系溫度升高的影響，反應(yīng)速率增大；在反應(yīng)后階段，主要受濃度減小因素的影響，反應(yīng)速率減慢
（4）1mol NH₃（g）在純氧中完全燃燒生成無(wú)污染的氣態(tài)物質(zhì)，放出akJ的熱量．寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式6NH₃（g）+3O₂（g）$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$3N₂（g）+6H₂O（g）△H=-6aKJ/mol
（5）若將（4）所述反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，負(fù)極反應(yīng)式2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O或2NH₃-6e^-=N₂+6H⁺．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：逆、定、動(dòng)、變、等來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡；當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理性不變，以此解答該題；
（2）催化劑能夠加快反應(yīng)速率，降溫反應(yīng)速率減慢，容器體積不變時(shí)通入稀有氣體反應(yīng)速率不變；
（3）根據(jù)該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中溫度升高，此條件下比原平衡溫度高進(jìn)行分析反應(yīng)速率變化；隨后濃度變化成為影響反應(yīng)速率的主要因素；
（4）根據(jù)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法可知，物質(zhì)的物質(zhì)的量與反應(yīng)放出的熱量成正比，氨氣在純氧中完全燃燒生成無(wú)污染的氣態(tài)物質(zhì)應(yīng)為氮?dú)夂退��?br />（5）原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氨氣在負(fù)極反應(yīng)生成氮?dú)猓?/p>

解答 解：（1）A．反應(yīng)前后都是氣體，氣體質(zhì)量始終不變，故A錯(cuò)誤；
B．c （O₂）不變，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故B正確；
C．v（O₂）=1.25v（NH₃），沒(méi)有告訴是正逆反應(yīng)速率，無(wú)法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；
D．該反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中氣體的物質(zhì)的量逐漸減小，壓強(qiáng)逐漸減小，若體系壓強(qiáng)不變，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故D正確；
E．相同時(shí)間內(nèi)，消耗0.1mol NH₃，同時(shí)消耗了0.1mol NO，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故E正確；
故答案為：BDE；
（2）在容器中加入正催化劑，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都增大，平衡不發(fā)生移動(dòng)；降低溫度，正逆反應(yīng)速率同時(shí)減小，容器體積不變充入Ar，各組分濃度不變，反應(yīng)速率不變，
故答案為：增大；減小；不變；
（3）由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若在容積固定的絕熱密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，其余條件不變，反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)體系的溫度高于原反應(yīng)，所以正逆反應(yīng)速率都增大，隨后因濃度減小成為影響的主要因素，所以反應(yīng)減慢，
故答案為：C；
（4）氨氣在純氧中完全燃燒生成無(wú)污染的氣態(tài)物質(zhì)應(yīng)為氮?dú)夂退��?mol氨氣燃燒放熱aKJ，則熱化學(xué)方程式為6NH₃（g）+3O₂（g） $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$3N₂（g）+6H₂O（g）△H=-6aKJ/mol，故答案為：6NH₃（g）+3O₂（g） $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$3N₂（g）+6H₂O（g）△H=-6aKJ/mol；
（5）負(fù)極是氨氣在反應(yīng)，在堿性環(huán)境中反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，酸性環(huán)境中的電極反應(yīng)式為2NH₃-6e^-=N₂+6H⁺，故答案為：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O或  2NH₃-6e^-=N₂+6H⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡的影響因素、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，題目難度中等，注意掌握判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．