题目内容

【题目】
(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
写出氨气催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学反应方程式
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应的影响,实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)

①图象中T2和T1的关系是:T2T1(填“高于”、“低于”、“等于”、“无法确定”).
②若比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是(填字母).
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g).△H﹥0,下表为反应在T1温度下的部分实验数据:

0

500

1000

5.00

3.52

2.48

①500s内NO2的平均生成速率为
②该反应的化学平衡常数表达式为

【答案】
(1)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=905kJ/mol
(2)低于;c
(3)0.00592 molL1s1;K=
【解析】(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。由盖斯定律可知,①×2-②×2+③×3得:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=905kJ/mol。
(2)①反应为放热反应,温度升高化学平衡向着吸热方向进行,从T1 到T2 生成物氨气的量增加,平衡正移,故T2 <T1 , 故答案为:低于;②b点代表平衡状态,c点又加入了氢气,故平衡向右移动,氮气的转化率增大,故正确选项是c;
(3)①500s时,△c(N2O5)=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L,则v(N2O5)=△c÷△t═1.48mol/L ÷500s=0.00296molL-1s-1 , 由速率之比等于化学计量数之比可知,v(NO2)=2 v(N2O5)= 0.00296molL-1s-1×2=0.00592 molL1s1;②2 N2O5(g)→4NO2(g)+O2 (g),根据化学平衡常数的含义可知
(1)根据盖斯定律进行计算反应热,然后书写热化学方程式;
(2)根据温度对化学平衡的影响进行分析;
(3)根据反应速率之比等于化学计量数之比计算反应速率,根据化学平衡常数的定义书写表达式。

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