Question

利用N₂和H₂可以實(shí)現(xiàn)NH₃的工業(yè)合成，而氨又可以進(jìn)一步制備硝酸，在工業(yè)上一般可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)．請回答下列問題：
（1）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
若有17g 氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮?dú)怏w和水蒸氣所放出的熱量為

226.3kJ

．
（2）某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）反應(yīng)的影響．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示：（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）
①圖象中T₂和T₁的關(guān)系是：T₂

低于

T₁（填“高于”“低于”“等于”“無法確定”）．
②比較在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N₂的轉(zhuǎn)化率最高的是

c

（填字母）．
（3）N₂O₅是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注．
一定溫度下，在恒容密閉容器中N₂O₅可發(fā)生下列反應(yīng)：2N₂O₅（g）=4NO₂（g）+O₂（g）△H＞0下表為反應(yīng)在T₁溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

t/s	0	500	1000
c（N2O5）/mol?L-1	5.00	3.52	2.48

則500s內(nèi)NO₂的平均生成速率為

0.00592mol?L^-1?s^-1

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律來求反應(yīng)的焓變；
（2）①根據(jù)溫度對化學(xué)平衡移動的影響知識來回答；
②根據(jù)a、b、c三點(diǎn)所表示的意義來回答；
（3）根據(jù)反應(yīng)速率v=

△c

△t

來計(jì)算．

解答：解：（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
利用蓋斯定律將①×2-②×2+③×3可得4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g），
△H=（+180.5kJ?mol^-1×2+92.4kJ?mol^-1×2-483.6×3）=-905.2 kJ?mol^-1，
17g氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮?dú)怏w和水蒸氣所放出的熱量=

1

4

×905.2 kJ=226.3 kJ，
故答案為：226.3 kJ；
（2）①反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高化學(xué)平衡向著吸熱方向進(jìn)行，升高溫度氨氣的含量降低，則T₁＞T₂，
故答案為：低于； 
②b點(diǎn)代表平衡狀態(tài)，c點(diǎn)又加入了氫氣，故平衡向右移動，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率增大，故答案為：c；
（3）500s內(nèi)N₂O₅的濃度變化量為1.48mol?L^-1，故NO₂的濃度變化量為2.96mol?L^-1，
據(jù)v=

△c

△t

=

2.96mol/L

500s

=0.00592mol?L^-1?s^-1，
故答案為：0.00592 mol?L^-1?s^-1．

點(diǎn)評：本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算以及化學(xué)平衡移動問題，注意把握蓋斯定律的運(yùn)用，為解答該題的難點(diǎn)，也是易錯(cuò)點(diǎn)．