Question

1．已知在容积为10L固定的密闭容器中充入4molNH₃和5molO₂发生如下反应：4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g），5s后，达到平衡并生成1molNO时：
（1）用H₂O表示反应速率为0.03mol/（L•s），O₂的转化率为25%．
（2）下列能说明该反应已经达到平衡状态的是BD；
A．容器中气体总质量不变          B．c（O₂）不变
C．5υ（O₂）_正=4υ（NO） _逆             D．体系压强不变
（3）向该容器中加入正催化剂，则反应速率增大（选填“增大”、“减小”、“不变”，下同），降低容器的温度则反应速率减小，通入Ar，则反应速率不变．
（4）若反应在绝热密闭系统中进行时，其余条件不变，反应速率是先增大后减小，其原因是C．
A．反应体系温度先升高后降低，所以反应速率是先增大后减小
B．反应物浓度先升高后降低，所以反应速率先增大后减小
C．该反应为放热反应，在反应开始阶段，主要受体系温度升高的影响，反应速率增大；在反应后阶段，主要受浓度减小因素的影响，反应速率减慢
（5）已知对于可逆化学反应 aA+bB?cC+dD在一定温度下达到化学平衡时，其平衡常数表达式为：K=$\frac{{c}^{c}（C）{c}^{d}（D）}{{c}^{a}（A）{c}^{b}（B）}$，则该温度下，上述反应的平衡常数K表达式$\frac{（0．{1}^{4}×0.1{5}^{6}）}{（0．{3}^{4×}0.37{5}^{5}）}$（用数据表达）．

Answer 1

分析 （1）根据公式v=$\frac{△n}{V•△t}$计算v（NO），然后根据化学反应速率之比等于化学计量数之比计算v（H₂O）、v（O₂），△n（O₂）=v（O₂）×V×△t；
（2）A．反应物和产物都是气体；
B．达到化学平衡状态时，各组分的浓度保持恒定；
C．达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等且不为零；
D．该反应是体积缩小的反应，反应过程中气体的物质的量逐渐减小，压强逐渐减小；
（3）催化剂能够加快反应速率，降温反应速率减慢，容器体积不变时通入稀有气体反应速率不变；
（4）根据该反应为放热反应，反应过程中温度升高，此条件下比原平衡温度高进行分析反应速率变化；随后浓度变化成为影响反应速率的主要因素；
（5）根据三段法计算出各物质的平衡浓度，带入平衡常数表达式，

解答 解：（1）v（NO）=$\frac{1mol}{10L×5s}$=0.02mol/（L•s），则v（H₂O）=$\frac{6}{4}$×0.02mol/（L•s）=0.03mol/（L•s），v（O₂）=$\frac{5}{4}$×0.02mol/（L•s）=0.025mol/（L•s），
△n（O₂）=v（O₂）×V×△t=0.025mol/（L•s）×10L×5s=1.25mol，O₂的转化率为$\frac{1.25mol}{5mol}$×100%=25%，
故答案为：0.03mol/（L•s）；25%；
（2）A．反应物和产物都是气体，气体质量始终不变，故A错误；
B．c （O₂）不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故B正确；
C．$\frac{v（NO）_{逆}}{v（{O}_{2}）_{逆}}$=$\frac{4}{5}$，所以4υ（O₂）_正=5υ（NO）_逆=4υ（O₂）_逆，故C错误；
D．该反应是体积缩小的反应，反应过程中气体的物质的量逐渐减小，压强逐渐减小，若体系压强不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故D正确；
故答案为：BD；
（3）在容器中加入正催化剂，正反应速率和逆反应速率都增大，平衡不发生移动；降低温度，正逆反应速率同时减小，容器体积不变充入Ar，各组分浓度不变，反应速率不变，
故答案为：增大；减小；不变；，
（4）由于该反应为放热反应，若在容积固定的绝热密闭容器中发生上述反应，其余条件不变，反应过程中反应体系的温度高于原反应，所以正逆反应速率都增大，随后因浓度减小成为影响的主要因素，所以反应减慢，
故答案为：C；
（5）4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）
起始浓度（mol/L） 0.4      0.5       0        0
变化浓度（mol/L） 0.1      0.125    0.1     0.15
平衡浓度（mol/L） 0.3      0.375    0.1     0.15
K=$\frac{（0．{1}^{4}×0.1{5}^{6}）}{（0．{3}^{4×}0.37{5}^{5}）}$，
故答案为：$\frac{（0．{1}^{4}×0.1{5}^{6}）}{（0．{3}^{4×}0.37{5}^{5}）}$．

点评 本题考查了化学平衡状态的判断、化学平衡的影响因素、影响化学反应速率的因素，题目难度中等，注意掌握判断化学平衡状态的方法，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．