题目内容
（1）已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
请回答：①写出常温下，固体单质C与气体O2反应生成CO气体的热化学方程式
②若24gC单质与一定量的O2充分反应后，放出了362.5kJ热量，则所得各产物的物质的量之比为
（2）合成氨在工农业生产与生活中有着重要作用．请根据下列要求回答问题：
①如图是N2与H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图，请写出该反应的热化学反应方程式
②某温度下，将2mol N2与6mol H2的混合气体通入体积为2L的密闭容器中充分反应，平衡时生成物的体积分数为
| 1 |
| 3 |
③工业合成氨需要的反应条件高且产量低，有化学家采用高质子导电性陶瓷（仅能传递H+）实现电化学合成，从而大大提高了氮气与氢气的转化率．则N2与H2在电化学合成氨过程中，正极反应式为
④工业废气中的氮氧化物常用氨气处理使其转化为无毒的N2，现有NO与NO2混合气体3.0L与3.4L（同温同压下）NH3反应，恰好使其全部转化为氮气，则原混合气体中NO与NO2的体积比为
考点：化学平衡的计算,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的影响因素,氮的氧化物的性质及其对环境的影响
专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题,氮族元素
分析：（1）①利用盖斯定律计算；
②若24gC单质与一定量的O2充分反应后，放出了362.5kJ热量，说明碳没有完全燃烧，生成CO和CO2，利用热化学方程式计算；
（2）①反应为放热反应，△H=E1-E2，提高氮气的转化率，应使平衡向正反应方向移动；
②利用三段式计算法，计算出平衡时各物质的浓度，结合平衡常数表达式计算平衡常数；根据浓度幂之积与平衡常数比较，可判断平衡移动的方向；
③原电池正极发生还原反应，氮气被还原；
④根据反应的方程式计算物质的体积之比．
②若24gC单质与一定量的O2充分反应后，放出了362.5kJ热量，说明碳没有完全燃烧，生成CO和CO2，利用热化学方程式计算；
（2）①反应为放热反应，△H=E1-E2，提高氮气的转化率，应使平衡向正反应方向移动；
②利用三段式计算法，计算出平衡时各物质的浓度，结合平衡常数表达式计算平衡常数；根据浓度幂之积与平衡常数比较，可判断平衡移动的方向；
③原电池正极发生还原反应，氮气被还原；
④根据反应的方程式计算物质的体积之比．
解答：
解：（1）①已知：①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol；②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol，
依据盖斯定律①-②×
得到：C（s）+
O2（g）═CO（g）△H=-110.5KJ/mol，
故答案为：C（s）+
O2（g）═CO（g）△H=-110.5KJ/mol；
②若24gC单质与一定量的O2充分反应后，放出了362.5kJ热量，说明碳没有完全燃烧，生成CO和CO2，设生成xmolCO2，ymolCO，
则
，
解之得x=0.5，y=1.5，则x：y=1：3，
故答案为：1：3；
（2）①反应为放热反应，△H=E1-E2，反应的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=（335-427.2）kJ/mol=-92.2kJ/mol，
提高氮气的转化率，应使平衡向正反应方向移动，可降温或及时液化并分离出NH3，
故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol；降温或及时液化并分离出NH3；
②N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
起始（mol） 2 6 0
转化（mol） x 3x 2x
平衡（mol） 2-x 6-3x 2x
=
，
x=1，
则平衡时n（N2）=0.5mol/L，c（H2）=1.5mol/L，c（NH3）=1mol/L，
k=
=
，
若在该平衡混合气中再充入1molN2与1mol NH3，此时n（N2）=1mol/L，c（H2）=1.5mol/L，c（NH3）=1.5mol/L，
Qc=
=
＞
，
则平衡应向逆反应方向移动，
故答案为：
；向逆反应方向；
③原电池正极发生还原反应，氮气被还原，电极方程式为N2+6H++6e-=2NH3，故答案为：N2+6H++6e-=2NH3；
④可氮的氧化物的平均化学式为3NOx，
3NOx+2xNH3=
N2+3xH2O，
3 2x
3.0L 3.4L
所以x=1.7
故氮氧化物的分子式为NO1.7，平均相对分子质量为41.2，根据氮氧化物的平均化学式计算NO2与NO的体积比，
，所以一氧化氮和二氧化氮的体积比为4.8：11.2=3：7，
故答案为：3：7．
依据盖斯定律①-②×
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
故答案为：C（s）+
| 1 |
| 2 |
②若24gC单质与一定量的O2充分反应后，放出了362.5kJ热量，说明碳没有完全燃烧，生成CO和CO2，设生成xmolCO2，ymolCO，
则
|
解之得x=0.5，y=1.5，则x：y=1：3，
故答案为：1：3；
（2）①反应为放热反应，△H=E1-E2，反应的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=（335-427.2）kJ/mol=-92.2kJ/mol，
提高氮气的转化率，应使平衡向正反应方向移动，可降温或及时液化并分离出NH3，
故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol；降温或及时液化并分离出NH3；
②N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
起始（mol） 2 6 0
转化（mol） x 3x 2x
平衡（mol） 2-x 6-3x 2x
| 2x |
| 2-x+6-3x+2x |
| 1 |
| 3 |
x=1，
则平衡时n（N2）=0.5mol/L，c（H2）=1.5mol/L，c（NH3）=1mol/L，
k=
| 12 |
| 0.5×1．53 |
| 16 |
| 27 |
若在该平衡混合气中再充入1molN2与1mol NH3，此时n（N2）=1mol/L，c（H2）=1.5mol/L，c（NH3）=1.5mol/L，
Qc=
| 1．52 |
| 1×1．53 |
| 2 |
| 3 |
| 16 |
| 27 |
则平衡应向逆反应方向移动，
故答案为：
| 16 |
| 27 |
③原电池正极发生还原反应，氮气被还原，电极方程式为N2+6H++6e-=2NH3，故答案为：N2+6H++6e-=2NH3；
④可氮的氧化物的平均化学式为3NOx，
3NOx+2xNH3=
| 3+2x |
| 2 |
3 2x
3.0L 3.4L
所以x=1.7
故氮氧化物的分子式为NO1.7，平均相对分子质量为41.2，根据氮氧化物的平均化学式计算NO2与NO的体积比，
，所以一氧化氮和二氧化氮的体积比为4.8：11.2=3：7，故答案为：3：7．
点评：本题考查较为综合，涉及化学反应与能量、原电池以及化学平衡的计算等问题，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高考高频考点，注意电极方程式的书写，为易错点，把握平衡移动的相关计算，为考试热点．
练习册系列答案
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