Question

（2012?吉林一模）氨氧化法制硝酸的主要反應(yīng)是：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）
（1）①該反應(yīng)的熵變△S

＞

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②升高溫度，反應(yīng)的平衡常數(shù)K值減小，則該反應(yīng)的焓變△H

＜

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）若其他條件不變，下列關(guān)系圖錯誤的是

C

（選填序號）．

（3）在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度如下表：

時間/濃度/（mol?L-1）	c（NH3）	c（O2）	c（NO）	c（H2O）
起始	4.0	5.5	0	0
第 2min	3.2	4.5	0.8	1.2
第 4min	2.0	3.0	2.0	3.0
第 6min	2.0	3.0	2.0	3.0

①反應(yīng)在第2min到第4min時，反應(yīng)速率υ（O₂）=

0.75 mol?L^-1?min^-1

；
②反應(yīng)在第2min時改變了條件，改變的條件可能是

升高溫度（或使用催化劑）

．該條件下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

3

（只寫計算結(jié)果，不標單位）．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)反應(yīng)中氣體的物質(zhì)的量的變化分析熵變；
②根據(jù)溫度對K的影響，分析焓變；
（2）根據(jù)反應(yīng)的特點分析溫度、壓強、催化劑對平衡的影響；
（3）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)求出參加反應(yīng)的量，再求速率；
②由表中數(shù)據(jù)可知第2min以后反應(yīng)速率加快，據(jù)此分析．

解答：解：（1）①已知4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g），反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量增大，所以熵增大，即△S＞0，故答案為：＞；
②升高溫度，反應(yīng)的平衡常數(shù)K值減小，說明平衡逆移，升高溫度平衡逆移，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，故答案為：＜；
（2）已知4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g），△H＜0，即該反應(yīng)為體積增大的放熱反應(yīng)；
A、升高溫度平衡逆移，所以溫度越高NH₃的含量越多，與圖象相符，故正確；
B、增大壓強平衡逆移，所以壓強越大NO越小，與圖象相符，故正確；
C、升高溫度平衡逆移，所以溫度越高H₂O的含量越小，與圖象不相符，故錯誤；
D、加催化劑不改變平衡，所以O(shè)₂的含量不變，反應(yīng)速率增大，到達平衡的時間變小，與圖象相符，故正確；
故答案為：C；
（3）①第 2min 到第 4min 時△c（NH₃）=3.2-2.0=1.2mol?L^-1，所以△c（O₂）=

5

4

×1.2mol?L^-1=1.5mol?L^-1，則v（O₂）=

1.5mol?L-1

2min

=0.75 mol?L^-1?min^-1，
故答案為：0.75 mol?L^-1?min^-1；
②由表中數(shù)據(jù)可知從0到2min時消耗了NH₃為0.8 mol?L^-1；第 2min 到第 4min 時消耗NH₃為1.2mol?L^-1，說明第 2min 以后反應(yīng)速率加快，所以改變的條件為升高溫度（或使用催化劑）；
平衡時c（NH₃）=2.0 mol?L^-1，c（O₂）=3.0mol?L^-1，c（NO）=2.0mol?L^-1，c（H₂O）=3.0mol?L^-1，則K=

c6(H2O)?c4(NO)

c4(NH3)?c5(O2)

=

36×24

35×24

=3，
故答案為：升高溫度（或使用催化劑）；3．

點評：本題考查了反應(yīng)速率的計算、化學平衡的移動、平衡常數(shù)的計算等，綜合性較強，難度較大．