Question

15．（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 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为226.3kJ．
（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：T₂低于T₁（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）
②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c（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

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

则500s内NO₂的平均生成速率为0.00592 mol•L^-1•s^-1．

Answer 1

分析 （1）根据盖斯定律来求反应的焓变，然后根据反应放出的热量与物质的量成正比来解答；
（2）①根据温度升高化学平衡向着吸热方向进行；
②根据增加氢气的物质的量化学平衡向着正反应方向移动；
（3）500s时，△c（N₂O₅）=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算．

解答 解：（1）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①×2-②×2+③×3得：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=905kJ/mol；
则17g即1mol氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为$\frac{1}{4}$×905kJ≈226.3kJ，
故答案为：226.3kJ；
（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反应物氨气的量增加，即平衡正向移动，故T₁＜T₂，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，故答案为：c；
（3）500s时，△c（N₂O₅）=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，则v（N₂O₅）=$\frac{△c}{△t}$═0.00296mol•L^-1•s^-1，由速率之比等于化学计量数之比可知，v（NO₂）=0.00296mol•L^-1•s^-1×2=0.00592 mol•L^-1•s^-1；
故答案为：0.00592 mol•L^-1•s^-1．

点评 本题主要考查了盖斯定律、外界条件对平衡的影响，反应速率的计算，难度中等，根据课本知识即可完成．