Question

5．向一容積為5L的密閉容器中充入NH₃和O₂，它們的物質的量之比為1：2，發(fā)生如下反應：4NH₃+O₂?4NO+6H₂O（g）．
（1）上述反應在一定條件下2min后該反應的自由能△G=△H-T△S=0，此時該反應達到平衡狀態(tài)，此時NH₃為2mol，NH₃的轉化率為20%．以NO的濃度變化表示該反應的平均反應速率為0.25mol•L^-1•min^-1，O₂的平衡濃度為0.875mol•L^-1 ．
（2）在達到平衡后，充入相當于原組成氣體1倍的惰性氣體．如果容器的體積不變，平衡不移動．

Answer 1

分析 （1）△G=△H-T△S=0，說明此反應達到平衡狀態(tài)，利用三段法計算平衡反應速率以及平衡濃度；
（2）容積不變通入惰性氣體，因為濃度不變，平衡不移動．

解答 解：（1）△G=△H-T△S=0，說明反應達到平衡狀態(tài)；
設充入NH₃為xmol，
      4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）
加入量 x         2x        0        0
反應量 0.2x       0.25x     0.2x    0.3x
平衡量 2         2x-0.25x     0.2x   0.3x
2min后達到平衡，NH₃為2mol，NH₃的轉化率為20%，
x-0.2x=2，解得x=2.5，用NO的濃度變化表示該反應的平均反應速率為$\frac{\frac{0.2×2.5mol}{5L}}{2min}$=0.25mol•L^-1•min^-1，
O₂的平衡濃度為$\frac{2×2.5mol-0.25×2.5mol}{5L}$=0.875mol•L^-1，故答案為：平衡；0.25mol•L^-1•min^-1；0.875mol•L^-1 ；
（2）容積不變通入惰性氣體，因為濃度不變，平衡不移動，故答案為：不．

點評 本題主要考查的是化學平衡狀態(tài)的判斷．化學反應速率的計算以及平衡是否移動的判斷等，三段法為解決此類題目的常用方法，難度不大．