Question

工业上以氨气为原料(铂铑合金网为催化剂)催化氧化法制硝酸的过程如下：

（1）已知反应一经发生，铂铑合金网就会处于红热状态。写出氨催化氧化的化学方程式：____________。

当温度降低时，化学平衡常数K值________(填“增大”、“减小”或“无影响”)。

（2）氨气是制取硝酸的重要原料，合成氨反应的化学方程式如下：N₂＋3H₂2NH₃，该反应在固定容积的密闭容器中进行。

①下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是________(填字母)。

A．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1∶3∶2      

B．v_正(N₂)＝v_逆(H₂)

C．容器内压强保持不变

D．混合气体的密度保持不变

②若在恒温条件下，将N₂与H₂按一定比例混合通入一个容积为2 L固定容积的密闭容器中，5 min后反应达平衡时，n(N₂)＝1．0 mol，n(H₂)＝0．8 mol，n(NH₃)＝0．8 mol，则反应速率v(H₂)＝________，平衡常数＝________。

③若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将     (填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后，容器内温度     (填“大于”、“小于”或“等于”)原来的2倍。

Answer

（1）4NH3＋5O24NO＋6H2O；增大；

（2）①C；②0．12 mol·L－1·min－1；5 ；③向左移动；小于。

【解析】

试题分析：（1）氨气在催化剂存在时，在加热条件下发生反应，产生NO和水，根据原子守恒、电子守恒可得反应的方程式是：4NH3＋5O24NO＋6H2O；该反应的 是放热反应，根据平衡移动原理，降低温度，化学平衡会向放热的正反应方向移动，所以化学平衡常数增大。（2）①A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2，此时反应可能处于平衡状态，也可能没有达到平衡，这与加入的反应物及反应条件有关，错误。B．反应达到平衡时，v正(N2)：v逆(H2)＝1:3，所以v正(N2)＝v逆(H2)反应未处于平衡状态，错误；C．该反应是反应前后气体体积不等的反应，若容器内压强保持不变，则气体的物质的量不变，反应处于平衡状态，正确。D．由于容器的容积不变，气体的质量不变，所以在任何时刻都存在混合气体的密度保持不变 ，故不能判断反应处于平衡状态，错误。②5 min后反应达平衡时，n(NH3)＝0．8 mol，反应消耗H2的物质的量是n(H2)=1．2mol,则反应速率v(H2)＝1．2mol÷2L÷5 min= 0．12 mol/ (L∙min)。该反应的平衡常数。③若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，因此平衡将向左移动。由于平衡向吸热的逆反应方向移动，是容器内的气体温度降低，因此达到新平衡后，容器内温度小于原来的2倍。

考点：考查化学方程式的书写、化学反应速率和化学平衡常数的计算、温度对化学平衡移动的影响的知识。