Question

【題目】NH3的催化氧化是工業(yè)制取硝酸的關(guān)鍵步驟之一，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，△H＜0。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）在恒溫恒容下判斷該反應(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．NH3的生成速率與NO的消耗速率相等

（2）當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高NH3平衡轉(zhuǎn)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(yīng)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(dá)到平衡，測(cè)得c(NO)＝0.040 mol/L。計(jì)算該條件下反應(yīng)的NH3的轉(zhuǎn)化率和寫出平衡常數(shù)K 的表達(dá)式(不必寫出計(jì)算過程)。

①平衡常數(shù)的表達(dá)式K=________________；

②平衡時(shí)，NH3的轉(zhuǎn)化率α(NH3 )=________________。

Answer 1

【答案】 bc bd ①K= 80%

【解析】試題分析：（1）a．平衡時(shí)NH3和NO濃度關(guān)系與氨氣轉(zhuǎn)化率有關(guān)，不一定相等，a錯(cuò)誤；b．NO百分含量保持不變，說明到達(dá)平衡，b正確；c．隨反應(yīng)進(jìn)行，混合氣體總物質(zhì)的量增加，恒溫恒容下容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，當(dāng)容器中氣體的壓強(qiáng)不變，說明到達(dá)平衡，c正確；d．NH3的生成速率與NO的消耗速率均表示逆反應(yīng)速率，反應(yīng)始終相等，不能說明到達(dá)平衡，NH3的生成速率與NO的生成速率相等，說明到達(dá)平衡，d錯(cuò)誤，答案選bc；

（2）a．向裝置中再充入氮?dú)猓瑝簭?qiáng)增大，但物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動(dòng)，氨氣平衡轉(zhuǎn)化率不變，a錯(cuò)誤；B．向裝置中再充入O2，平衡顯正反應(yīng)方向進(jìn)行，氨氣平衡轉(zhuǎn)化率增大，b正確；c．改變反應(yīng)的催化劑，不影響平衡移動(dòng)，氨氣平衡轉(zhuǎn)化率不變，c錯(cuò)誤；d．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)，氨氣平衡轉(zhuǎn)化率增大，d正確，答案選bd；

（3）①化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，因此根據(jù)方程式可知平衡常數(shù)表達(dá)式K＝；

②4NH3(g)+ 5O2 (g)4NO(g) ＋6H2O(g)

起始濃度（mol/L） 0.05 0.06 0 0

變化濃度（mol/L） 0.04 0.05 0.04 0.06

平衡濃度（mol/L）：0.01 0.01 0.04 0.06

所以氨氣的轉(zhuǎn)化率是×100%＝80%。