Question

科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究．最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑表面與水發(fā)生下列反應(yīng)：2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃ （g）+3O₂（g）△H=a kJ?mol^-1
上述反應(yīng)NH₃生成量與溫度的關(guān)系，常壓下達到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下表：

溫度 T/K	303	313	323
NH3生成量/（10-6mol）	4.8	5.9	6.0

（1）此合成反應(yīng)的a

 

0 （填“＞”“＜”或“=”）
（2）用水稀釋0.1mol?L^-1氨水，溶液中隨著水量的增加而減小的是

 

填字母標號）
A．

c(NH3?H2O)

c(OH-)

   B．

c(NH4+)?c(OH-)

c(NH3?H2O)

     C．c（H⁺）?c（OH^-）   D．

c(OH-)

c(H+)

（3）氨可用于工業(yè)制硝酸，其主反應(yīng)為：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H＜0若此反應(yīng)起始的物質(zhì)的量相同，則下列關(guān)系圖正確的是

 

（填序號）
在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)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	0.8000	1.600	0.000
第2min	0.6000	a	0.2000
第4min	0.3000	0.9750	0.5000
第6min	0.3000	0.9750	0.5000
第8min	0.7000	1.475	0.1000

①反應(yīng)在第2min到第4min時，O₂ 的平均反應(yīng)速率為

 

mol/（L?min）
②在第6min時，改變了反應(yīng)的條件，該平衡向

 

移動（填“左”或“右”）．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)平衡的影響因素,物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)溫度對化學(xué)平衡的影響分析；溫度升高平衡向吸熱反應(yīng)方向進行移動；
（2）根據(jù)電離平衡常數(shù)的應(yīng)用條件、溶液中各微粒的濃度變化分析；
（3）根據(jù)溫度、壓強對化學(xué)平衡的影響分析；溫度升高平衡向吸熱反應(yīng)方向進行移動；增大壓強平衡向氣體體積減少的方向移動；催化劑改變反應(yīng)速率不改變平衡；
（4）①先根據(jù)v=

△c

△t

計算氨氣的平均化學(xué)反應(yīng)速率，再根據(jù)同一化學(xué)反應(yīng)同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比計算氧氣的平均化學(xué)反應(yīng)速率；
②先分析圖表，根據(jù)物質(zhì)的濃度變化判斷反應(yīng)方向；

解答： 解：（1）通過圖表知，升高溫度，生成物的物質(zhì)的量增加，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以正反應(yīng)方向是吸熱方向，△H＞0，所以a＞0，
故答案為：＞；
（2）A、當(dāng)稀釋氨水時，在水分子的作用下促進氨水的電離，所以氨根離子的濃度降低，K_電離=

C(NH4+)?C(H+)

C(NH3?H2O)

，溫度不變，電離平衡常數(shù)不變，所以

C(NH3?H2O)

C(OH-)

減小，故A正確；
B、該式子是電離平衡常數(shù)表達式，溫度不變，電離平衡常數(shù)不變，故B錯誤；
C、溫度不變，水的離子積不變，故C錯誤；
D、溫度不變，水的離子積不變，當(dāng)稀釋氨水時，溶液中氫氧根的濃度減小，氫離子的濃度增加，所以

C(OH-)

C(H+)

減小，故D正確；
故答案為：AD；
（3）A、該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以氨氣的轉(zhuǎn)化率減小，氨氣的含量增大，故A錯誤；
B、該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，即正反應(yīng)方向移動，所以NO的含量增大，故B正確；
C、該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以水的含量減小，故C錯誤；
D、催化劑只改變反應(yīng)到達平衡的時間，對化學(xué)平衡無影響，故D正確．
故答案為：BD；
（4）①氨氣的平均化學(xué)反應(yīng)速率為v=

△c

△t

=

(0.6000-0.3000)mol/L

2min

=0.15 mol/L，同一化學(xué)反應(yīng)同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比，

v(NH3)

V(O2)

=

4

5

，所以氧氣的平均化學(xué)反應(yīng)速率為0.1875mol/L．min．
故答案為：0.1875；
 ②在第6min時，改變了反應(yīng)的條件，到8min，通過圖表知，反應(yīng)物濃度增大，生成物濃度減小，所以平衡向逆反應(yīng)方向移動，即向左移動．
故答案為：左；

點評：本題考查了化學(xué)平衡的影響因素，速率計算的概念應(yīng)用，難度不大，第（2）題容易判斷錯誤，注意稀釋溶液時各微粒濃度的變化，水溶液中氫氧根離子和氫離子濃度乘積為常數(shù)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與物質(zhì)的濃度無關(guān)．