Question

【题目】氮是地球上含量丰富的元素，氮及其化合物的研究在生产、生活有着重要意义。
（1）下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，写出NO2和CO反应的热化学方程式。

（2）已知：
N2（g）+O2（g）=2 NO（g） △H=+180 kJ·mol-1
2NO（g）+2 CO（g）=N2（g）+2 CO2（g）△H=－746 kJ·mol-1
则反应CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）的△H=kJ·mol-1。
（3）在一固定容积为2L的密闭容器内加人0.2 mol的N2和0.6 mol的H2 ， 在一定条件下发生如下反应。N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H<0，若第5min时达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol，则前5min的平均反应速率v（N2）为 ， 平衡时H2的转化率为 ， 该反应的平衡常数K=(计算结果保留一位小数)。
（4）在固定体积的密闭容器中，1.0×103kPa时，反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H <0的平衡常数K与温度T的关系如下表：则K1K2（填写“>”、“=”或“<”）

T/K	298	398	498
平衡常数K	51	K1	K2

（5）在体积一定的密闭容器中能说明合成氨反应一定达到平衡状态的是（填字母）
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2
b．NH3的浓度保持不变
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变

Answer 1

【答案】
（1）NO2(g)+CO(g)= CO2(g)+NO(g) △H = -234 kJ·mol-1
（2）－283
（3）0.01 molL-1min-1；50%；59.3
（4）＞
（5）b c
【解析】(1)该反应的焓变△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以热化学方程式为：NO2(g)+CO(g)═NO(g)+CO2(g)△H=-234kJmol-1；
(2)已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJmol-1②2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJmol-1 ， 利用盖斯定律将①× +②× 可得CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H= ×[+180kJmol-1+(-746kJmol-1)]=-283Jmol-1；
(3)

	N2(g)+	3H2(g)	2NH3(g)
起始（mol/L）	0.1	0.3	0
转化（mol/L）	0.05	0.15	0.1
平衡（mol/L）	0.05	0.15	0.1

第5分钟时达到平衡，测得NH3的物质的量为0.2mol，所以减小的氮气物质的量为0.1mol，v(N2)= = =0.01mol/(Lmin)，平衡时H2的转化率为 ×100%=50%，该反应的平衡常数K= =59.3；
(4)反应为放热反应，生成温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，则K1＞K2；
(5)a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2，不能说明达到判断状态，取决于起始配料比和转化程度，a不符合题意；
b．NH3的浓度保持不变，可说明达到平衡状态，b符合题意；
c．容器内压强保持不变，可说明达到平衡状态，c符合题意；
d．因体积不变，质量不变，则混合气体的密度保持不变，不能达到平衡状态，d不符合题意；
所以答案是：（1）NO2(g)+CO(g)═NO(g)+CO2(g)△H=-234kJmol-1；（2）-283；（3）0.01 mol/(Lmin)；50%；59.3；（4）＞；（5）bc
【考点精析】关于本题考查的反应速率的定量表示方法和化学平衡状态的判断，需要了解反应速率的单位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等才能得出正确答案．