Question

【題目】氨作為重要化工原料，被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。氨在不同催化劑條件下可發(fā)生下列兩個(gè)反應(yīng):

反應(yīng)I：4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H=-905.0 kJ·molˉ1

反應(yīng) II：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H=-1266.6kJ·molˉ1

(1)寫出NO分解生成N2與O2的熱化學(xué)方程式：___________________________。

(2)反應(yīng)I在容積固定的密閉容器中進(jìn)行，容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表：

時(shí)間 濃度	c(NH3)/mol/Ll	c((O2)/mol/L	c(NO)/ mol/L
第 0 min	0.8	1.6	0
第 2 min	0.3	0.975	0.5
第 3 niin	0.3	0.975	0.5
第4 min	0.7	1.475	0.1

①反應(yīng)從開始到第2min時(shí)，v(H2O)=__________________。

②在第3min時(shí)，改變的反應(yīng)條件可能是_________(填選項(xiàng)字母)。

A.使用催化劑 B.臧小壓強(qiáng) C.升高溫度 D.增加O2的濃度

③該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是___________(填選項(xiàng)字母)。

A.在恒溫恒容的容器中，混合氣體的密度不再變化

B.單位時(shí)間內(nèi)消耗nmolNO的同時(shí)消耗nmolNH3

C.百分含量w(NH3)=w(NO)

D.反應(yīng)速率v(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6

(3)①若在容積為2L的密閉容器中充入8molNH3(g)和6molO2(g),發(fā)生反應(yīng)II。保持其他條件不變，在相同時(shí)間內(nèi)測得c(N2)與溫度的關(guān)系如圖所示。則T1℃下，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為___。

②圖中a、c兩點(diǎn)對應(yīng)的容器內(nèi)部壓強(qiáng)Pa____Pc(填“>”、“<”或“=”)

(4)氨氣可用于生成硝酸銨化肥。25℃時(shí)，已知NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=1.8×10-5，則硝酸銨在此溫度下發(fā)生水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh=___________。

Answer 1

【答案】 2NO(g) N2(g)+O2(g) △H=-180.8kJ/mol 0.375mol/(L·min) C B 60% > (5/9)×10-9(或5.6×10-10)

【解析】(1)已知：反應(yīng)I：4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H=-905.0 kJ·molˉ1，反應(yīng) II : 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H=-1266.6kJ·molˉ1，根據(jù)蓋斯定律可知（ II-I）÷2可得2NO(g) =O2+N2(g) ，△H=[(-1266.6 kJ·mol-1)-(-905.0 kJ·mol-1)]÷2 = △H= -180.8 kJ·mol-1，NO分解生成N2與O2的熱化學(xué)方程式為2NO(g) N2(g) +O2(g) △H= -180.8 kJ·mol-1；(2) ①反應(yīng)從開始到第2min時(shí)，v(H2O)= v(NO)=0.375mol/(L·min)；②在第3min后到4min，根據(jù)數(shù)據(jù)可知反應(yīng)按比例向逆方向移動，因?yàn)樵摲磻?yīng)為氣體體積增大的放熱反應(yīng)，故A.使用催化劑不能使平衡移動，選項(xiàng)A不選；B.臧小壓強(qiáng)平衡向氣體體積增大的正反應(yīng)方向移動，不符合，選項(xiàng)B不選；C.升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)的逆方向移動，不符合，選項(xiàng)C不選；D.增加O2的濃度平衡向正反應(yīng)方向移動，不符合，選項(xiàng)D不選。答案選C；③A、混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) ，恒容條件下，氣體的總質(zhì)量不變，則混合氣體的密度一直不變，不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、單位時(shí)間內(nèi)消耗nmolNO的同時(shí)消耗nmolNH3，符合正逆反應(yīng)速率相等，可作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，選項(xiàng)B正確；C、用百分含量w(NH3)=w(NO) 不一定是平衡狀態(tài)，所以不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、用NH3、O2、NO、H2O的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為4:5:4:6的狀態(tài)，不一定是平衡狀態(tài)，所以不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選B；(3)①T1℃下，c(N2)=1.2mol/L，則生成的氮?dú)鉃?.2mol/L2L=2.4mol，根據(jù)反應(yīng)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g)可知消耗的氨氣為4.8mol，故轉(zhuǎn)化率為；②c點(diǎn)溫度較高平衡逆向移動，氣體的總物質(zhì)的量減少，壓強(qiáng)減小，故圖中a、c兩點(diǎn)對應(yīng)的容器內(nèi)部壓強(qiáng)Pa>Pc；(4) 25℃時(shí)，已知NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=1.8×10-5，則NH4++H2ONH3·H2O+H+，Kh=