Question

9．自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N₂与O₂反应生成NO．
（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应A．（填字母）
A．所需的活化能很高           B．吸收的能量很多
（2）在不同温度下，反应N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）的平衡常数K如下表：

温度/℃	1538	1760	2404
平衡常数K	0.86×10-4	2.6×10-4	64×10-4

①该反应的△H＞0．（填“＞”、“=”或“＜”）
②其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应．1538℃时，N₂的转化率随时间变化如右图所示，请补充完成1760℃、2404℃时N₂的转化率随时间变化的示意图．
（3）一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后，要提高N₂的转化率，可以采取的措施是AE．
A．降低温度        B．加催化剂    C．增加压强
D．增加O₂浓度      E．分离出一氧化氮
（4）NO在科学界被誉为“明星分子”，用NO与O₂反应可以制备NO₂，NO₂是一种优良的氧化剂．已知火箭发射时可用肼（N₂H₄）作燃料，NO₂作氧化剂，这两者反应生成N₂和H₂O（气）．
且：N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol
请写出肼与NO₂反应的热化学方程式2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N₂与O₂反应生成NO，说明该反应难以进行，反应的活化能高；
（2）①根据图表中的平衡常数随温度变化趋势是，温度越高，K值越大；依据平衡影响因素判断平衡移动；
②氮气的转化率随温度升高达到平衡时间短，转化率高；（3）达到平衡后，要提高N₂的转化率，平衡正向进行，依据化学平衡与原理分析选项；
（4）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式．

解答 解：（1）闪电或者高温，主要是提供能量 给N₂分子，让其破坏变成氮原子，因此，只能说明 引发反应所需要的能量高即活化能，不能说明反应吸收的能量高，
故答案为：A；
（2）①在不同温度下，反应N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）的平衡常数K随温度升高K值增大，所以正反应方向是吸热反应，△H＞0，故答案为：＞；
②1760℃、2404℃时N₂的转化率随时间变化的示意图，根据温度越高平衡需要时间越短，氮气转化率越大，画出图象为：，
故答案为：；
（3）N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），反应是气体体积不变的吸热反应，达到平衡后，要提高N₂的转化率，平衡正向进行，依据化学平衡与原理分析选项
A．反应是吸热反应，降低温度，平衡正向进行，氮气转化率增大，故A符合；   
B．加催化剂改变反应速率不改变化学平衡，氮气转化率不变，故B不符合；  
C．反应前后气体体积不变，增加压强，平衡不动，氮气转化率不变，故C不符合；  
D．增加O₂浓度平衡正向进行，氮气转化率增大，故D不符合；   
E．分离出一氧化氮，平衡正向进行，氮气转化率增大，故E符合；
故答案为：AE；
（4）①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol
与盖斯定律②×2-①得到肼与NO₂反应的热化学方程式：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
故答案为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol．

点评 本题考查了化学耦合影响因素分析和计算，热化学方程式书写和盖斯定律计算应用，咋给我基础是关键，题目较简单．