Question

5．（1）如图是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出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）氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一．其合成原理为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1．，
在定容密闭容器中，使2mol N₂和6mol H₂混合发生反应，平衡时N₂转化率为20%：
①当反应达到平衡时，N₂和H₂的浓度比是1：3N₂和H₂的转化率比是1：1，反应共放热36.96KJ．
②升高平衡体系的温度，混合气体的平均相对分子质量变小，密度不变．（填“变大”“变小”或“不变”）
③当达到平衡时，充入氩气，平衡将不（填“正向”“逆向”或“不”）移动．
④若容器绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将逆向（填“正向”“逆向”或“不”）移动．达到新平衡后，容器内温度小于（填“大于”“小于”或“等于”）原来的2倍．

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）①加入的氮气和氢气的物质的量之比等于其化学计量数之比，无论反应到什么程度，氮气和氢气的浓度之比永始终是1：3，转化率之比1：1；根据热化学方程式根据焓变与系数成正比计算放出的热量；
②平均相对分子质量=$\frac{气体质量总和}{气体物质的量总和}$，ρ=$\frac{m}{V}$；
③定容密闭容器中，充入氩气，反应物生成物浓度不变，平衡不移动；
④运用勒夏特列原理解答．

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）①加入的氮气和氢气的物质的量之比等于其化学计量数之比，无论反应到什么程度，用氮气和氢气表示的速率正比等于化学计量数之比，所以氮气和氢气的浓度之比永始终是1：3，转化率之比1：1，
设反应共放热xKJ，则有
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1
1                             92.4
2×20%                         x
所以解得x=92.4×2×20%=36.96KJ
故答案为：1：3；1：1；36.96；
②升温，平衡逆向移动，气体物质的量增大，质量不变，气体的平均相对分子质量═$\frac{气体质量总和}{气体物质的量总和}$，所以，混合气体的平均相对分子质量减小；
因容器体积没变，气体质量不变，所以密度不变，
故答案为：变小；不变；
③定容密闭容器中，充入氩气，反应物生成物浓度不变，平衡不移动，
故答案为：不；
④升温，平衡向吸热的逆向移动，使体系温度降低，所以达到新平衡后，容器内温度小于原来的2倍，故答案为：逆向；小于．

点评 本题考查了热化学方程式的书写、反应速率与化学计量数的关系、气体的平均相对分子质量、密度、化学平衡的移动，题目难度不大．