Question

自然界里氮的固定途徑之一是在閃電的作用下，N₂與O₂反應(yīng)生成NO．
（1）反應(yīng)需要在閃電或極高溫條件下發(fā)生，說(shuō)明該反應(yīng)

A

．（填字母）
A．所需的活化能很高            B．吸收的能量很多
（2）在不同溫度下，反應(yīng)N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）的平衡常數(shù)K如下表：

溫度/℃	1538	1760	2404
平衡常數(shù)K	0.86×10-4	2.6×10-4	64×10-4

①該反應(yīng)的△H

＞

0．（填“＞”、“=”或“＜”）
②其他條件相同時(shí)，在上述三個(gè)溫度下分別發(fā)生該反應(yīng)．1538℃時(shí)，N₂的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化如圖所示，請(qǐng)補(bǔ)充完成1760℃、2404℃時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的示意圖．
（3）2404℃時(shí)，在容積為1.0L的密閉容器中通入2.6mol N₂和2.6mol O₂，計(jì)算反應(yīng)N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）達(dá)到平衡時(shí)NO的濃度．（此溫度下不考慮O₂與NO的反應(yīng)．計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，要求有計(jì)算步驟和相應(yīng)格式．）

Answer 1

分析：（1）自然界里氮的固定途徑之一是在閃電的作用下，N₂與O₂反應(yīng)生成NO，說(shuō)明該反應(yīng)難以進(jìn)行，反應(yīng)的活化能高；
（2）①根據(jù)圖表中的平衡常數(shù)隨溫度變化趨勢(shì)是，溫度越高，K值越大；依據(jù)平衡影響因素判斷平衡移動(dòng)；②氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率隨溫度升高達(dá)到平衡時(shí)間短，轉(zhuǎn)化率高；
（3）依據(jù)化學(xué)平衡的三段式計(jì)算平衡濃度，結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算應(yīng)用．

解答：解：（1）閃電或者高溫，主要是提供能量 給N₂分子，讓其破壞變成氮原子，因此，只能說(shuō)明 引發(fā)反應(yīng)所需要的能量高即活化能，不能說(shuō)明反應(yīng)吸收的能量高；故答案為：A；
（2）①在不同溫度下，反應(yīng)N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）的平衡常數(shù)K隨溫度升高K值增大，所以正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，△H＞0，故答案為：＞；
②1760℃、2404℃時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的示意圖，根據(jù)溫度越高平衡需要時(shí)間越短，氮?dú)廪D(zhuǎn)化率越大，畫出圖象為：，
故答案為：；
（3）2404℃時(shí)，在容積為1.0L的密閉容器中通入2.6mol N₂和2.6mol O₂，計(jì)算反應(yīng)N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）達(dá)到平衡時(shí)NO的濃度．此溫度下不考慮O₂與NO的反應(yīng)，K=64×10^-4
依據(jù)平衡的三段式列式計(jì)算：設(shè)氮?dú)庀�耗物質(zhì)的量x則：
                 N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）
起始量（mol）   2.6      2.6      0
變化量（mol）   x         x       2x
平衡量（mol）  2.6-x    2.6-x     2x
K=

[NO]2

[N2][O2]

=

(2x)2

(2.6-x)2

=64×10^-4
解得x=0.1mol；
達(dá)到平衡時(shí)NO的濃度=

0.2mol

1L

=0.2mol/L，
答：達(dá)到平衡時(shí)NO的濃度為0.2mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)的含義、計(jì)算，應(yīng)用條件判斷，曲線畫法，化學(xué)平衡的計(jì)算，關(guān)鍵是平衡常數(shù)的概念應(yīng)用．