Question

工業制硝酸的主要反應是：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O （g）+1025kJ
（1）該反應的平衡常數表達式為K=

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

；升高溫度K值

減小

 （填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）若反應物起始的物質的量相同，如圖所示關系圖錯誤的是

c

 （填字母序號）．
（3）在容積固定的密閉容器中發生上述反應，容器內部分物質的物質的量濃度如下表：

時間/濃度	c（NH3）（mol/L）	C（O2）（mol/L）	C（NO）（mol/L）
起始	0.8	1.6	0
第2min	0.6	a	0.2
第4min	0.3	0.975	0.5
第6min	0.3	0.975	0.5
第8min	0.8	1.6	0.5

①起始時物料比c（O₂）：c（NH₃）＞1.25，其原因是

增大氨氣的轉化率

．
②反應在第2min到第4min時O₂的平均反應速率為

0.1875

 mol/L?min；
③反應在第2min改變了反應條件，改變的條件可能是

c

 （填字母序號）．
a．使用催化劑   b．升高溫度   c．增大壓強   d．增加O₂的濃度
④反應在第8min改變的反應條件可能是

增大反應物的濃度．

．

Answer 1

分析：（1）根據化學平衡常數等于平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值；根據化學平衡常數只與溫度有關，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動，平衡正向移動，
化學平衡常數增大；
（2）根據溫度、壓強、催化劑對化學反應速率以及平衡的影響；
（3）①根據增加一種物質的濃度，可以提高另一種物質的轉化率；
②先根據速率公式求出NO的速率，然后根據速率之比等于化學計量數之比求出O₂的速率；
③根據表可知第2min是平衡建立過程，反應速率加快，氧氣的量沒有增加，根據外界條件對化學反應速率的影響；
④根據催化劑的活性溫度；
⑤根據改變瞬間生成物的濃度不變，反應物的濃度增大．

解答：解：（1）該反應的平衡常數表達式為K=

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

，該反應4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O （g）+1025kJ放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，K值減小，
故答案為：

c4(NO)c6(H2O)

c4(NH3)c5(O2)

；減小；
（2）a、溫度升高，化學反應速率加快，縮短到達平衡的時間，平衡逆向移動，NO的物質的減少，故a正確；
b、壓強增大化學反應速率加快，縮短到達平衡的時間，平衡向平衡逆向移動，NO的物質的減少，故b正確；
c、溫度升高，化學反應速率加快，縮短到達平衡的時間，平衡逆向移動，NO的物質的減少，所以C錯誤，
d、使用催化劑，化學反應速率加快，但平衡不移動，故d正確；
故選：c．
（3）①因增加一種物質的濃度，可以提高另一種物質的轉化率，所以合成氨中往往增加氧氣的濃度來提高氨氣的轉化率，
故答案為：增大氨氣的轉化率；
②第2min到第4min時NO的平均反應速率

0.3mol/L

2min

=0.15mol/L?min，V（O₂）=

5

4

V（NO）=0.1875mol/L?min，故答案為：0.1875；
③根據表可知第2min是平衡建立過程，反應速率加快，氧氣的量沒有增加，根據外界條件對化學反應速率的影響，可知使用催化劑、升高溫度均可，增加0₂的濃度是不可，增大壓強會使的各物質濃度增大，也不可，
故選：a、b；
④在該溫度下催化劑的活性最大，故答案為：該溫度下催化劑的活性最大；
⑤因改變瞬間生成物的濃度不變，反應物的濃度增大，所以只能通過增大NH₃和0₂的濃度來達到，
故答案為：增大反應物的濃度．

點評：本題主要考查了的知識點較多，涉及到化學反應速率的計算，外界條件對平衡的影響，平衡常數，難度較大．