Question

氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：（图中涉及物质为气态）
（1）如图是1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式

 

．
（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

请完成下列问题．
①试比较K₁、K₂的大小，K₁

 

 K₂（填写“＞”、“=”或“＜”）．
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是

 

（填序号字母）：
a．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2      
b．v（N₂）正=3v（H₂）逆
c．容器内压强保持不变                      
d．混合气体的密度保持不变
③在400℃时，当测得NH₃和N₂、H₂的物质的量分别为1mol和2mol、3mol时，则该反应的v（N₂）正

 

 v（N₂）逆（填写“＞”、“=”或“＜”）．

酸或碱	电离平衡常数（Ka或 Kb）
CH3COOH	1.8×10-5
HNO2	4.6×10-4
HCN	5×10-10
HClO	3×10-8
NH3?H2O	1.8×10-5

Answer 1

考点：热化学方程式,化学平衡的影响因素

专题：

分析：（1）分析图象特征可知，反应是放热反应，依据热化学方程式书写方法写出热化学方程式，标注物质聚集状态和对应反应的焓变；
（2）①对于放热反应，温度越高，平衡逆向移动，反应平衡常数越小；
②根据平衡状态的判断依据判断；
③化学平衡常数，正反应平衡常数和你反应的平衡常数互为倒数，根据浓度熵和平衡常数的关系来确定平衡的移动方向．

解答： 解：Ⅰ、（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=-234kJ?mol^-1，
故答案为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1；
（2）①该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K₁＞K₂，故答案为：＞；
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，反应是气体体积减小的放热反应，则
a、容器内各物质的浓度之比等于计量数之比，不能证明正逆反应速率相等，故a错误；
b、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，3υ（N₂）（正）=υ（H₂）（逆）是平衡状态，故b错误；
c、容器内压强不变，气体的物质的量不变，该反应达平衡状态，故c正确；
d、如果是在密闭容器中反应，质量不变，体积不变，密度始终不变，故d错误；
故答案为：c；          
③容器的体积为0.5L，NH₃和N₂、H₂的物质的量浓度分别为：2mol/L、4mol/L、6mol/L，Qc=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

=

22

4×63

＜0.5，所以化学反应向正反应方向进行，v（N₂）正＞v（N₂）逆，故答案为：＞．

点评：本题考查化学平衡常数及影响因素、意义，反应速率计算等，题目难度中等，注意化学平衡常数大小说明反应进行程度，与反应难易无关、与反应速率无关．