Question

9．氮是一种地球上含量丰富的元素，氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义．
（1）如图是1mol NO₂（g）和1mol CO（g）反应生成CO₂（g）和NO（g）过程中能量变化示意图，写出NO₂和CO反应的热化学方程式NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1．
（2）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180kJ•mol^-1
2NO（g）+2CO（g）═N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746kJ•mol^-1
则反应CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）的△H=-283 kJ•mol^-1
（3）在固定体积的密闭容器中，1.0×10³kPa时，发生反应 N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其平衡常数K与温度T的关系如下表：

T/K	298	398	498
平衡常数K	51	K1	K2

①K₁＞K₂（填写“＞”、“=”或“＜”）
②下列各项能说明上述合成氨反应一定达到平衡状态的是bc（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

分析 （1）由图可知，1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO放出热量368-134=234kJ，根据热化学方程式书写原则进行书写；
（2）据已知热化学方程式，利用盖斯定律解答；
（3）①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；
②达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，以此判断．

解答 解：（1）由图可知，1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO放出热量368-134=234kJ，反应热化学方程式为NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1，故答案为：NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1；
（2）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ•mol^-1 ②2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746kJ•mol^-1，
据盖斯定律，①+②得：O₂（g）+2CO（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ•mol^-1，所以CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）的△H=-283kJ•mol^-1，
故答案为：-283；
（3）①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，故答案为：＞；
②a．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，故a错误；
b．NH₃的浓度保持不变，可说明达到平衡状态，故b正确；
c．容器内压强保持不变，可说明达到平衡状态，故c正确；
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，故d错误．
故答案为：bc．

点评 本题考查较为综合，涉及化学反应与能量、化学平衡的影响因素、化学平衡的计算等，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高考常见题型和高频考点，注意利用三段式法计算，较为直观，难度不大．