Question

工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)是：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O （g）+1025kJ
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

；升高溫度K值

減小

 （填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）若反應(yīng)物起始的物質(zhì)的量相同，如圖所示關(guān)系圖錯誤的是

c

 （填字母序號）．
（3）在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)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	1.6	0
第2min	0.6	a	0.2
第4min	0.3	0.975	0.5
第6min	0.3	0.975	0.5
第8min	0.8	1.6	0.5

①起始時物料比c（O₂）：c（NH₃）＞1.25，其原因是

增大氨氣的轉(zhuǎn)化率

．
②反應(yīng)在第2min到第4min時O₂的平均反應(yīng)速率為

0.1875

 mol/L?min；
③反應(yīng)在第2min改變了反應(yīng)條件，改變的條件可能是

c

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

增大反應(yīng)物的濃度．

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)等于平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值；根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動，平衡正向移動，
化學(xué)平衡常數(shù)增大；
（2）根據(jù)溫度、壓強(qiáng)、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率以及平衡的影響；
（3）①根據(jù)增加一種物質(zhì)的濃度，可以提高另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率；
②先根據(jù)速率公式求出NO的速率，然后根據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比求出O₂的速率；
③根據(jù)表可知第2min是平衡建立過程，反應(yīng)速率加快，氧氣的量沒有增加，根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
④根據(jù)催化劑的活性溫度；
⑤根據(jù)改變瞬間生成物的濃度不變，反應(yīng)物的濃度增大．

解答：解：（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

，該反應(yīng)4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O （g）+1025kJ放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，K值減小，
故答案為：

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

；減��；
（2）a、溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，縮短到達(dá)平衡的時間，平衡逆向移動，NO的物質(zhì)的減少，故a正確；
b、壓強(qiáng)增大化學(xué)反應(yīng)速率加快，縮短到達(dá)平衡的時間，平衡向平衡逆向移動，NO的物質(zhì)的減少，故b正確；
c、溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，縮短到達(dá)平衡的時間，平衡逆向移動，NO的物質(zhì)的減少，所以C錯誤，
d、使用催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快，但平衡不移動，故d正確；
故選：c．
（3）①因增加一種物質(zhì)的濃度，可以提高另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，所以合成氨中往往增加氧氣的濃度來提高氨氣的轉(zhuǎn)化率，
故答案為：增大氨氣的轉(zhuǎn)化率；
②第2min到第4min時NO的平均反應(yīng)速率

0.3mol/L

2min

=0.15mol/L?min，V（O₂）=

5

4

V（NO）=0.1875mol/L?min，故答案為：0.1875；
③根據(jù)表可知第2min是平衡建立過程，反應(yīng)速率加快，氧氣的量沒有增加，根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)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(qiáng)會使的各物質(zhì)濃度增大，也不可，
故選：a、b；
④在該溫度下催化劑的活性最大，故答案為：該溫度下催化劑的活性最大；
⑤因改變瞬間生成物的濃度不變，反應(yīng)物的濃度增大，所以只能通過增大NH₃和0₂的濃度來達(dá)到，
故答案為：增大反應(yīng)物的濃度．

點評：本題主要考查了的知識點較多，涉及到化學(xué)反應(yīng)速率的計算，外界條件對平衡的影響，平衡常數(shù)，難度較大．