Question

14．氮的單質(zhì)及其化合物性質(zhì)多樣，用途廣泛．
完成下列填空．
（1）科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將超音速飛機尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO₂和N₂：2NO+2CO$\stackrel{催化劑}{?}$2CO₂+N₂+Q（Q＞0）
某溫度下測得該反應(yīng)在不同時間的CO濃度如表：

時間（s） 濃度（mol/L）	0	1	2	3	4	5
c（CO）	3.60×10-3	3.05×10-3	2.85×10-3	2.75×10-3	2.70×10-3	2.70×10-3

該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達式為$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（CO）•{c}^{2}（NO）}$；溫度升高，K值減�。ㄟx填“增大”、“減小”、“不變”）；前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N₂）=1.875×10^-4mol/（L•s）；若上述反應(yīng)在密閉容器中發(fā)生，達到平衡時能提高NO轉(zhuǎn)化率的措施之一是增大壓強．
（2）工業(yè)合成氨的反應(yīng)溫度選擇500℃左右的原因是催化劑在500℃左右具有最佳活性．
（3）實驗室在固定容積的密閉容器中加入1mol氮氣和3mol氫氣模擬工業(yè)合成氨，反應(yīng)在一定條件下已達到平衡的標(biāo)志是bc．
a．N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2
b．容器內(nèi)的壓強保持不變
c．N₂、H₂、NH₃的濃度不再發(fā)生變化
d．反應(yīng)停止，正、逆反應(yīng)的速率都等于零
（4）常溫下向含1mol溶質(zhì)的稀鹽酸中緩緩?fù)ㄈ?mol NH₃（溶液體積變化忽略不計），反應(yīng)結(jié)束后溶液中離子濃度由大到小的順序是c（Cl^-）＞（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；在通入NH₃的過程中溶液的導(dǎo)電能力幾乎不變（選填“變大”、“變小”、“幾乎不變”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物濃度的系數(shù)次冪之積除以反應(yīng)濃度系數(shù)次冪之積寫平衡常數(shù)的表達式，根據(jù)溫度對平衡移動的影響判斷反應(yīng)的平衡常數(shù)的變化；根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$，進行計算；一氧化氮的轉(zhuǎn)化率變大，說明平衡正向移動；
（2）工業(yè)合成氨的反應(yīng)是可逆的，選擇500℃左右的較高溫度能使反應(yīng)逆向進行，不利于化學(xué)平衡的正向移動，使用該溫度主要是考慮催化劑的催化效率以及反應(yīng)速率等知識；
（3）原變化的量現(xiàn)不變，說明達平衡狀態(tài)；
（4）常溫下向含1mol溶質(zhì)的稀鹽酸中緩緩?fù)ㄈ?mol NH₃（溶液體積變化忽略不計），生成氯化銨，是強酸弱堿鹽，離子濃度的大小為：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；離子濃度幾乎不變．

解答 解：（1）根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物濃度的系數(shù)次冪之積除以反應(yīng)濃度系數(shù)次冪之積，所以K=$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（CO）•{c}^{2}（NO）}$，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度時平衡逆向移動，所以平衡常數(shù)減小，v（CO）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{3.60×1{0}^{-3}-2.85×1{0}^{-3}}{2}$=3.75×10^-4mol/l，v（N₂）=$\frac{v（CO）}{2}$=1.875×10^-4mol/（L•s）；一氧化氮的轉(zhuǎn)化率變大，說明平衡正向移動可以通過改變壓強，使平衡正向移動，故答案為：$\frac{c（{N}_{2}）•{c}^{2}（C{O}_{2}）}{{c}^{2}（CO）•{c}^{2}（NO）}$；減��；1.875×10^-4mol/（L•s）；增大壓強；
（2）工業(yè)合成氨的反應(yīng)是可逆的，選擇500℃左右的較高溫度能使反應(yīng)逆向進行，不利于化學(xué)平衡的正向移動，使用該溫度主要是考慮催化劑的催化效率以及反應(yīng)速率等知識，故答答案為：催化劑在500℃左右具有最佳活性；
（3）a．N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2，并不是不變，故錯誤；
b．容器內(nèi)的壓強保持不變，說明氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達平衡狀態(tài)，故正確；
c．N₂、H₂、NH₃的濃度不再發(fā)生變化，說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達平衡狀態(tài)，故正確；
d．化學(xué)平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡，反應(yīng)不可能停止，故錯誤；
故選：bc；
（4）二者恰好反應(yīng)生成氯化銨，溶液呈酸性，即c（H⁺）＞c（OH^-），依據(jù)溶液呈電中性有：c（H⁺）+c（NH₄⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-），因為c（H⁺）＞c（OH^-），∴c（NH₄⁺）＜c（Cl^-），故離子濃度大小關(guān)系為：c（Cl^-）＞（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中離子濃度幾乎不變，所以導(dǎo)電能力幾乎不變，故答案為：c（Cl^-）＞（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；幾乎不變．

點評 本題考查了離子濃度大小比較，根據(jù)溶液中的溶質(zhì)及溶液酸堿性判斷離子濃度的大小，化學(xué)平衡狀態(tài)可通過原來變量現(xiàn)不變說明達平衡狀態(tài)，為易錯點．