Question

【題目】在容積固定的VL密閉容器中充入4molNH3和5molO2，發生如下反應：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。請回答下列問題：

(1)下列能說明該反應已經達到平衡狀態的是_______；

A 容器中氣體總質量不變

B c(O2)不變

C v(O2)＝1.25v(NH3)

D 體系壓強不變

E 相同時間內，消耗0.1 mol NH3，同時消耗了0.1 mol NO

(2)若反應在絕熱密閉系統中進行時，其余條件不變，反應速率是先增大后減小。則速率逐漸增大是因為______，速率又逐漸減小的原因是_____。

(3)1mol NH3(g)在純氧中完全燃燒生成無污染的氣態物質，放出akJ的熱量。寫出該反應的熱化學方程式__________________________________________。

(4)若將(3)所述反應設計為電解質溶液為KOH的原電池，則負極反應式 _________________________。

Answer 1

【答案】BDE 體系溫度升高 反應物濃度減小 6NH3(g)+3O2(g)=3N2(g)+6H2O(g) △H =－6a kJ·mol-1 2NH3-6e-+6OH- = N2+6H2O

【解析】

（1）根據化學平衡狀態的特征：逆、定、動、變、等來判斷化學反應是否達到平衡；當化學反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不再發生變化，由此衍生的一些物理性不變，以此解答該題；

（2）根據該反應為放熱反應，反應過程中溫度升高，此條件下比原平衡溫度高進行分析反應速率變化；隨后濃度變化成為影響反應速率的主要因素；
（3）根據熱化學方程式的書寫方法可知，物質的物質的量與反應放出的熱量成正比，氨氣在純氧中完全燃燒生成無污染的氣態物質應為氮氣和水；
（4）原電池的負極發生氧化反應，氨氣在負極反應生成氮氣。

（1）A．反應前后都是氣體，氣體質量始終不變，A項錯誤；
B．c （O2）不變，說明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態，B項正確；
C．v（O2）=1.25v（NH3），沒有告訴是正逆反應速率，無法判斷是否達到平衡狀態，C項錯誤；
D．該反應是體積縮小的反應，反應過程中氣體的物質的量逐漸減小，壓強逐漸減小，若體系壓強不變，說明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態，D項正確；
E．相同時間內，消耗0.1molNH3，同時消耗了0.1molNO，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，E項正確；
故答案為：BDE；

（2）由于該反應為放熱反應，若在容積固定的絕熱密閉容器中發生上述反應，其余條件不變，反應過程中反應體系的溫度高于原反應，所以正逆反應速率都增大，隨后因濃度減小成為影響的主要因素，所以反應減慢，故答案為：體系溫度升高；反應物濃度減小；
（3）氨氣在純氧中完全燃燒生成無污染的氣態物質應為氮氣和水，1 mol氨氣燃燒放熱a kJ，則熱化學方程式為6NH3(g)+3O2(g)=3N2(g)+6H2O(g) △H=－6a kJ·mol-1；
（5）負極是氨氣在反應，在堿性環境中反應的電極反應式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。