题目内容
利用N2和H2可以实现NH3的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产．请回答下列问题：（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
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______；
（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2所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）
①图象中T1和T2的关系是：T1______T2（填“＞”、“＜”、“=”或“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______（填字母标号），
③在起始体系中加入N2的物质的量为______mol时，反应后氨的百分含量最大．若容器容积为1L，n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%，则此条件下（T2），反应的平衡常数K=______；
（3）N2O3是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注．
①一定温度下，在恒容密闭容器中N2O3可发生下列反应：2N2O3?4NO2（g）+O2△H＞0下表为反应在某温度下的部分实验数据则50s内NO2的平均生成速率为______
| V/s | 50 | 100 | |
| c（N2O3）/mol?L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
【答案】分析：（1）根据盖斯定律来求反应的焓变；
（2）①根据温度对化学平衡移动的影响知识来回答；
②根据a、b、c三点所表示的意义来回答；
③根据化学平衡状态是反应物的转化率最大，生成物的产率最大来回答；
（3）根据反应速率v=
来计算；
（4）根据氢氧燃料电池放电的规律和特点来回答．
解答：解：（1）17g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的焓变=
（180.5kJ?mol-1×2+92.4kJ?mol-1×2-483.6×3）=226.3 kJ?mol-1，故答案为：226.3 kJ；
（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反应物氮气的量增加，故T1＜T2，故答案为：＜；
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当氮气和氢气的物质的量之比为1：3达平衡状态时，氨的百分含量最大，平衡点时产物的产率最大，据图示，当平衡时氢气的物质的量为n，故加入N2的物质的量为
，当n=3mol反应达到平衡时，H2的转化率为60%，故起始氮气浓度为1mol/l，变化的氢气浓度为1.8mol/l，变化的氮气浓度为0.6mol/l，平衡时氮气、氢气、氨气的浓度分别是0.4mol/l、1.2mol/l、1.2mol/l，据k=
=
=2.08 （mol?L-1）-2，故答案为：
； 2.08（mol?L-1）-2；
（3）①50s内N2O3的浓度变化量为1.48mol?L-1，故NO2的浓度变化量为2.96mol?L-1，据v=
=
=0.0592mol?L-1?s-1，故答案为：0.0592mol?L-1?s-1；
②氢氧燃料电池中，氢气做负极，发生失电子成为氢离子的反应，在熔融盐Na2CO3的作用下，电极反应为：H2+CO32-═CO2+H2O+2e-，故答案为：H2+CO32-═CO2+H2O+2e-．
点评：本题是热化学和电化学的知识相结合的题目，难度较大，考查学生解决和分析问题的能力．
（2）①根据温度对化学平衡移动的影响知识来回答；
②根据a、b、c三点所表示的意义来回答；
③根据化学平衡状态是反应物的转化率最大，生成物的产率最大来回答；
（3）根据反应速率v=
来计算；（4）根据氢氧燃料电池放电的规律和特点来回答．
解答：解：（1）17g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的焓变=
（180.5kJ?mol-1×2+92.4kJ?mol-1×2-483.6×3）=226.3 kJ?mol-1，故答案为：226.3 kJ； （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反应物氮气的量增加，故T1＜T2，故答案为：＜；
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当氮气和氢气的物质的量之比为1：3达平衡状态时，氨的百分含量最大，平衡点时产物的产率最大，据图示，当平衡时氢气的物质的量为n，故加入N2的物质的量为
，当n=3mol反应达到平衡时，H2的转化率为60%，故起始氮气浓度为1mol/l，变化的氢气浓度为1.8mol/l，变化的氮气浓度为0.6mol/l，平衡时氮气、氢气、氨气的浓度分别是0.4mol/l、1.2mol/l、1.2mol/l，据k=
=
=2.08 （mol?L-1）-2，故答案为：
； 2.08（mol?L-1）-2；（3）①50s内N2O3的浓度变化量为1.48mol?L-1，故NO2的浓度变化量为2.96mol?L-1，据v=
=
=0.0592mol?L-1?s-1，故答案为：0.0592mol?L-1?s-1； ②氢氧燃料电池中，氢气做负极，发生失电子成为氢离子的反应，在熔融盐Na2CO3的作用下，电极反应为：H2+CO32-═CO2+H2O+2e-，故答案为：H2+CO32-═CO2+H2O+2e-．
点评：本题是热化学和电化学的知识相结合的题目，难度较大，考查学生解决和分析问题的能力．
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