Question

氮是一種地球上含量豐富的元素，氮及其化合物的研究在生產(chǎn)、生活中有著重要意義．
（1）如圖是1mol NO₂（g）和1mol CO（g）反應(yīng)生成CO₂（g）和NO（g）過程中能量變化示意圖，寫出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（2）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1
2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746kJ?mol^-1
則反應(yīng)CO（g）+1/2O₂（g）=CO₂（g） 的△H=

 

kJ?mol^-1
（3）在固定體積的密閉容器中，1.0×103kPa時，發(fā)生反應(yīng) N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
△H＜0，其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

T/K	298	398	498
平衡常數(shù)K	51	K1	K2

①K₁

 

K₂（填寫“＞”、“=”或“＜”）
②下列各項能說明上述合成氨反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

（填字母）
A．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2       
B．NH₃的濃度保持不變
C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變                        
D．混合氣體的密度保持不變．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）由圖可知，1mol NO₂和1mol CO反應(yīng)生成CO₂和NO放出熱量368-134=234kJ，根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫原則進(jìn)行書寫；
（2）已知已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1
②2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746kJ?mol^-1，
利用蓋斯定律將

1

2

（②+①）可得CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g），以此可計算反應(yīng)熱；
（3）①反應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減小；
②達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，以此判斷．

解答： 解：（1）由圖可知，1molNO₂和1molCO反應(yīng)生成CO₂和NO放出熱量368-134=234kJ，反應(yīng)熱化學(xué)方程式為NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ?mol^-1，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ?mol^-1；
（2）已知已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1
②2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746kJ?mol^-1，
利用蓋斯定律將

1

2

（②+①）可得CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g）△H=

1

2

（180kJ?mol^-1-746kJ?mol^-1）=-283kJ?mol^-1，
故答案為：-283；
（3）①反應(yīng) N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減小，則K₁＞K₂，
故答案為：＞；
②A．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2，不能說明達(dá)到判斷狀態(tài)，取決于起始配料比和轉(zhuǎn)化程度，故A錯誤；
B．NH₃的濃度保持不變，可說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
C．反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減少，容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，可說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．因體積不變，質(zhì)量不變，則混合氣體的密度保持不變，不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯誤．
故答案為：BC．

點評：本題考查較為綜合，涉及化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)平衡的影響因素、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷等，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，題目難度中等．