Question

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）O₂的转化率为__________________。

（2）下列能说明该反应已经达到平衡状态的是____________。（填字母选项）

A．容器中气体总质量不变          B．c(O₂)不变

C．5v(O₂)_正 ＝ 4v(NO)_逆          D．体系压强不变

（3）降低容器的温度则反应速率______，向该容器中通入Ar，则反应速率_______（选填“增大”、“减小”、“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________。（填字母选项）。

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mA + nB pC + qD在一定温度下达到化学平衡时，其平衡常数K的表达式为： (其中，C为各物质的平衡浓度)，则该温度下，上述反应的平衡常数K = ___________________________（用数据表达，列出式子即可）。

Answer

25% BD 减小 不变 C (0.14×0.156)/(0.34×0.3755)

【解析】（1）5s后，达到平衡并生成1molNO，根据反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)，消耗氧气1.25mol，则氧气的转化率为： ；（2）A．反应物都为气态物质，反应过程中容器中气体总质量始终不变，选项A错误；B．c(O2)不变，则各反应物的浓度保持不变，反应达到平衡状态，选项B正确；C．当4v(O2)正 ＝ 5v(NO)逆 才能说明正逆反应速率相等，才能说明达到平衡状态，选项C错误；D．对于反应前后气体体积可变的反应，体系压强不变，则总物质的量不变，则说明反应达到平衡状态，选项D正确。答案选BD；（3）降低容器的温度则反应速率减小；通入Ar，压强增大，但物质的浓度不变，则反应速率不变；（4）由于该反应为放热反应，且反应在绝热密闭系统中进行。所以在反应开始阶段，主要受体系温度升高的影响，反应速率增大；而随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，所以在反应后阶段，主要受浓度减小因素的影响，反应速率减慢，答案选C；

（5） 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)

开始时浓度/mol/L 0.4 0.5 0 0

改变的浓度/mol/L 0.1 0. 125 0.1 0.15

平衡时浓度/mol/L 0.3 0. 375 0.1 0.15

K=。

点睛：本题考查可逆反应平衡状态的判断、外界条件对反应速率的影响。该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型和考点。试题基础性强，难易适中，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。该题的关键是明确平衡状态的特点，然后结合具体的可逆反应灵活运用即可。另外在判断外界条件对反应速率的影响时，应注意压强和浓度的适用范围。