Question

氮的单质及其化合物性质多样，用途广泛。完成下列填空：

科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂：2NO+2CO2CO₂+N₂+Q(Q＞0)。

在某温度下测得该反应在不同时间的CO浓度如下表：

浓度（mol/L） 时间（s）	0	1	2	3	4	5
c（CO）	3.60×10^-3	3.05×10^-3	2.85×10^-3	2.75×10^-3	2.70×10^-3	2.70×10^-3

（1）该反应平衡常数K的表达式为___；温度升高，K值___（选填“增大”“减小”“不变”）；前2s的平均反应速率v（N₂）=___；若上诉反应在密闭容器中发生，达到平衡时能提高NO转化率的措施之一是___。

（2）工业合成氨的反应温度选择500℃左右的原因是___。

（3）实验室在固定容积的密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨，反应在一定条件下已达到平衡的标志是___。

A.N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2

B.容器内的压强保持不变

C.N₂、H₂、NH₃的浓度不在变化

D.反应停止，正、逆反应的速率都等于零

（4）常温下向1molHCl的稀盐酸中缓缓通入1molNH₃（溶液体积变化忽略不计），反应结束后溶液中离子浓度由大到小的顺序是___；在通入NH₃的过程中溶液的导电能力___（选填“变大”“变小”“几乎不变”）

Answer

减小 1.875×10-4mol/(L·s） 增大压强（或其它合理答案） 催化剂在500℃左右具有最佳活性 BC c(Cl-)> c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) 几乎不变

【解析】

(1)根据平衡常数和化学反应速率()的相关公式进行计算；

(2)工业合成氨的反应温度选择500℃左右的主要原因是催化剂在500℃左右具有最佳活性；

(3)根据化学平衡状态的特征判断，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；

(4)二者恰好反应生成氯化铵，水解方程式为NH4++H2O NH3.H2O+H+，溶液呈酸性，进行分析。

(1)平衡常数等于生成物浓度的系数次幂之积除以反应浓度系数次幂之积，根据反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2 (g) ，平衡常数；该反应为放热反应，温度升高时平衡逆向移动，所以平衡常数减小；根据速率之比等于各物质系数比可知：v(CO)= ，前2s内的平均反应速率v(N2)=v(CO)/2=1.875×10-4 mol/(L·s）；一氧化氮的转化率变大,说明平衡正向移动可以通过增大压强，使平衡正向移动，故答案为： ；减小；1.875×10-4mol/(L·s）；增大压强（或其它合理答案）；

(2)工业合成氨的反应温度选择500℃左右的主要原因是催化剂在500℃左右具有最佳活性，故答案为：催化剂在500℃左右具有最佳活性；

(3) A. 浓度之比为1：3：2，并不是不变，不能判断是否平衡，A项错误；

B. 反应正向进行，体积减小，当压强不变时，已经到达平衡，B项正确；

C.N2、H2、NH3的浓度不再变化，已经到达平衡，C项正确；

D. 可逆反应达到平衡时，正、逆反应的速率相等，但不会等于零，D项错误；故答案为：BC；

(4)二者恰好反应生成氯化铵，水解方程式为NH4++H2O NH3.H2O+H+，溶液呈酸性，即c(H+)>c(OH-)，根据溶液呈电中性有: c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+ c(Cl-)，因为c(H+)>c(OH-)，所以c(Cl-)> c(NH4+)，故离子浓度大小关系为: c(Cl-)> c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)；溶液中离子浓度几乎不变，所以导电能力几乎不变，故答案为：c(Cl-)> c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)；几乎不变。