Question

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

 

．
（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）+1/2O₂（g）=CO₂（g） 的△H=

 

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

 

（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

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,热化学方程式,化学平衡常数的含义,化学平衡状态的判断

专题：

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）已知已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1
②2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746kJ?mol^-1，
利用盖斯定律将

1

2

（②+①）可得CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g），以此可计算反应热；
（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，1molNO₂和1molCO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）已知已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1
②2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746kJ?mol^-1，
利用盖斯定律将

1

2

（②+①）可得CO（g）+

1

2

O₂（g）?CO₂（g）△H=

1

2

（180kJ?mol^-1-746kJ?mol^-1）=-283kJ?mol^-1，
故答案为：-283；
（3）①反应 N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，反应为放热反应，升高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C正确；
C．反应后气体的物质的量减少，容器内压强减小，当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，不能说明达到平衡状态，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、化学平衡状态的判断等，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，题目难度中等．