Question

工業(yè)上氨氣的催化氧化是制取硝酸的基礎(chǔ)．在一定溫度下將4mol NH₃和4mol O₂兩種氣體混合于2L密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）；△H＜0，2分鐘末生成了1.2molH₂O，則：

（1）用H₂O表示的反應(yīng)速率為

 

mol/（L?min）．
（2）O₂在2分鐘末的濃度為

 

mol/L．
（3）判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)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(qiáng)不變        d．NO的生成速率與NH₃的消耗速率相等
e．容器中混合氣體的密度保持不變    f．O₂的質(zhì)量不再改變
（4）欲提高NH₃的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是

 

（填字母）．
a．向裝置中再充入O₂             b．改變催化劑
c．增大壓強(qiáng)                       d．提高溫度．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)v=

△c

△t

進(jìn)行計(jì)算；
（2）根據(jù)c=

n

V

進(jìn)行計(jì)算；
（3）化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，且不等于0，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，以此進(jìn)行判斷；
（4）根據(jù)平衡移動(dòng)原理進(jìn)行判斷．

解答： 解：（1）v=

△c

△t

=

1.2 2

2

=0.3mol/（L?min），故答案為：0.3；
（2）4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g），△n（O₂）=

5

6

△n（H₂O）=

5

6

×1.2=1mol，2分鐘末c（O₂）=

4-1

2

=1.5mol/L，
故答案為：1.5；
（3）a．平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量大小關(guān)系取決于物質(zhì)的起始物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率，故NH₃和NO濃度相等不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；
b．NO百分含量保持不變，說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．反應(yīng)前后氣體的體積不等，故容器中氣體的壓強(qiáng)不變說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；
d．生成NO是正反應(yīng)，生成氨氣是逆反應(yīng)，但化學(xué)反應(yīng)速率之比與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比不等，故正逆反應(yīng)速率不等，故NO的生成速率與NH₃的消耗速率相等不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故d錯(cuò)誤；
e．密度=

總質(zhì)量

體積

，總質(zhì)量不變，體積一定，故容器中混合氣體的密度保持不變不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故e錯(cuò)誤；
f．O₂的質(zhì)量不再改變，說(shuō)明氧氣的濃度不再改變，說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故f正確；
故答案為：bcf；
（4）a．向裝置中再充入O₂，增大反應(yīng)物濃度，平衡正向移動(dòng)，氨氣的轉(zhuǎn)化率提高，故a正確；
b．改變催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響，故b錯(cuò)誤；
c．增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，但增大壓強(qiáng)，對(duì)設(shè)備的要求很高，不可行，故c錯(cuò)誤；
d．提高溫度，平衡逆向移動(dòng)，故d錯(cuò)誤，
故答案為：a．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡的標(biāo)志判斷、影響化學(xué)平衡的因素等，難度中等．