Question

氨、甲烷都是重要的氢化物，按要求回答下列问题：

（1）NH₃（g）和O₂（g）反应生成NO（g）和H₂O（g）的△H往往难以直接测量，从产物稳定性看，其主要原因是　　．

已知：1molN₂（g）反应生成2mol NH₃（g）的△H=﹣92kJ•mol^﹣1，1mol H₂（g）燃烧生成H₂O （g） 的△H=﹣242kJ•mol^﹣1，1mol N₂（g）和O₂ （g）完全反应生成NO（g）的△H=+180kJ•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）甲烷与水蒸气通入聚焦太阳能反应器，可发生反应的化学方程式为CH₄+H₂O⇌CO+3H₂，该反应为吸热反应．已知在三种不同条件（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）下，氢气的产量随时间的变化如图1所示．

①在0～20小时内，甲烷的反应速率v_Ⅰ、v_Ⅱ和v_Ⅲ从大到小的顺序为　　．

②将0.4mol甲烷和0.4mol水蒸气充入2L恒容的密闭容器中，某条件下反应达到平衡，测得氢气的物质的量浓度为0.3mol•L^﹣1，则该条件下此反应的平衡常数K=　　，甲烷的转化率为　　．

③氢气的百分含量与体系总压强（P）、温度（T）的关系如图2所示．

平衡状态由A变到B时，对应的平衡常数：K（A）　　K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

考点：

化学平衡的影响因素；反应热和焓变．.
专题：	基本概念与基本理论．
分析：	（1）产物中的一氧化氮极易被氧化，所以难以直接测量；应用盖斯定律求解； （2）①相同时间氢气的产量的变化量越大，表明平均速率越大，相同时间氢气的物质的量的变化量越小，平均反应速率越小； ②根据三行式求平衡时各物质的浓度，然后代入平衡常数表达式，根据转化率公式求甲烷的转化； ③根据图象判断A、B两点温度的高低，然后结合正反应是吸热反应综合分析．
解答：	解：（1）产物中的一氧化氮极易被氧化，所以难以直接测量，N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=﹣92KJ•mol﹣1①， 2H2（g）+O2 （g）=2H2O （g）△H=﹣484kJ•mol﹣1②， N2（g）+O2 （g）=2NO（g）△H=+180kJ•mol﹣1③， 所以4NH3（g）+5O2 （g）=4NO（g）+6H2O （g）△H=﹣①×2+②×3+2×③=92×2+（﹣484）×3+2×180=﹣908kJ•mol﹣1， 则4molNH3（g）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908kJ，所以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227 kJ， 故答案为：NO容易被氧气氧化生成二氧化氮，无法控制产物，所以难以直接测量；227 kJ； （2）①相同时间氢气的产量的变化量越大，表明平均速率越大，相同时间氢气的物质的量的变化量越小，平均反应速率越小，由图1可知变化量最大的是Ⅰ，最小的是Ⅲ，所以甲烷反应速率大小为vⅠ＞vⅡ＞vⅢ，故答案为：vⅠ＞vⅡ＞vⅢ； ②CH4 +H2O⇌CO+3H2 初起量：0.2mol•L﹣1 0.2mol•L﹣1   0         0                                变化量：0.1mol•L﹣1   0.1mol•L﹣1   0.1mol•L﹣1   0.3mol•L﹣1 平衡量：0.1mol•L﹣1 0.1mol•L﹣1   0.1mol•L﹣10.3ol•L﹣1 所以K==0.27 mol2•L﹣2；甲烷的转化率为=50%， 故答案为：0.27 mol2•L﹣2；50%；  ③由A到C，氢气的百分含量增加，所以温度升高，即T1＞T2，正反应是吸热反应温度越高K值越大，故答案为：＜．
点评：	本题考查盖斯定律的应用、化学反应速率大小的比较、平衡常数、转化率和图象的分析，综合性强，但难度中等．