Question

【題目】在容積固定的VL密閉容器中充入4molNH3和5molO2，發(fā)生如下反應(yīng)：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。請回答下列問題：

(1)下列能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______；

A 容器中氣體總質(zhì)量不變

B c(O2)不變

C v(O2)＝1.25v(NH3)

D 體系壓強(qiáng)不變

E 相同時間內(nèi)，消耗0.1 mol NH3，同時消耗了0.1 mol NO

(2)若反應(yīng)在絕熱密閉系統(tǒng)中進(jìn)行時，其余條件不變，反應(yīng)速率是先增大后減小。則速率逐漸增大是因為______，速率又逐漸減小的原因是_____。

(3)1mol NH3(g)在純氧中完全燃燒生成無污染的氣態(tài)物質(zhì)，放出akJ的熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________________________________。

(4)若將(3)所述反應(yīng)設(shè)計為電解質(zhì)溶液為KOH的原電池，則負(fù)極反應(yīng)式 _________________________。

Answer 1

【答案】BDE 體系溫度升高 反應(yīng)物濃度減小 6NH3(g)+3O2(g)=3N2(g)+6H2O(g) △H =－6a kJ·mol-1 2NH3-6e-+6OH- = N2+6H2O

【解析】

（1）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：逆、定、動、變、等來判斷化學(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，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）根據(jù)該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中溫度升高，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；
（3）根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法可知，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污染的氣態(tài)物質(zhì)應(yīng)為氮氣和水；
（4）原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氨氣在負(fù)極反應(yīng)生成氮氣。

（1）A．反應(yīng)前后都是氣體，氣體質(zhì)量始終不變，A項錯誤；
B．c （O2）不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，B項正確；
C．v（O2）=1.25v（NH3），沒有告訴是正逆反應(yīng)速率，無法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C項錯誤；
D．該反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，反應(yīng)過程中氣體的物質(zhì)的量逐漸減小，壓強(qiáng)逐漸減小，若體系壓強(qiáng)不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，D項正確；
E．相同時間內(nèi)，消耗0.1molNH3，同時消耗了0.1molNO，說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，E項正確；
故答案為：BDE；

（2）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：體系溫度升高；反應(yīng)物濃度減小；
（3）氨氣在純氧中完全燃燒生成無污染的氣態(tài)物質(zhì)應(yīng)為氮氣和水，1 mol氨氣燃燒放熱a kJ，則熱化學(xué)方程式為6NH3(g)+3O2(g)=3N2(g)+6H2O(g) △H=－6a kJ·mol-1；
（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。