Question

【題目】氮是地球上含量最豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請回答下列問題：（圖中涉及物質(zhì)為氣態(tài)）

（1）如圖是1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______。

（2）在0.5L的密閉容器中，一定量的氮氣和氫氣進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表，

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

請完成下列問題：

①試比較K1、K2的大小，K1______K2（填寫“＞”、“=”或“＜”）。

②下列各項能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______（填序號字母）。

a .容器內(nèi)N2，H2，NH3的濃度之比為1：3：2 b. υ（N2）正=3υ（H2）逆

c .容器內(nèi)壓強保持不變 d. 混合氣體的密度保持不變

③在400℃時，當(dāng)測得NH3和N2，H2的物質(zhì)的量分別為1mol和2mol，3mol時，則該反應(yīng)的υ（N2）正______υ（N2）逆（填寫“＞，“=”或“＜”）。

Answer 1

【答案】NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol； ①＞ c ＞

【解析】

（1）根據(jù)1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，反應(yīng)焓變=134kJ/mol﹣368kJ/mol=﹣234kJ/mol，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol；

（2）①該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，生成物濃度減小，反應(yīng)物濃度增大，所以K1＞K2；

②N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0，反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，則

a、容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度之比等于計量數(shù)之比，不能證明正逆反應(yīng)速率相等，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；

b、不同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比是平衡狀態(tài)，3υ（N2）正=υ（H2）逆是平衡狀態(tài)，υ（N2）正=3υ（H2）逆反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)；

c、容器內(nèi)壓強不變，氣體的物質(zhì)的量不變，該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)；

d、如果是在密閉容器中反應(yīng)，質(zhì)量不變，體積不變，密度始終不變，混合氣體密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；

答案選c；

③400℃時，在0.5L容器中，NH3和N2、H2的物質(zhì)的量濃度分別為：2mol/L、4mol/L、6mol/L，400℃時，濃度商Qc==0.0046＜K=0.5，說明反應(yīng)正向進(jìn)行，因此有υ（N2）正＞υ（N2）逆。