Question

氮是地球上含量最豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用．請回答下列問題：
（1）如圖是1mol NO₂和1mol CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式

 

．
（2）在0.5L的密閉容器中，一定量的氮氣和氫氣進行如下化學反應：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H＜0，其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關系如表：請完成下列問題；

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

①試比較K₁，、K₂的大小，K₁

 

K₂（填寫“＞”、“=”或“＜”）
②下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

（填序號字母）
a．容器內N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2
b．v（N₂）_正=3v（H₂）_逆
c．容器內壓強保持不變
d．混合氣體的密度保持不變
③400℃時，反應N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）的化學平衡常數(shù)的值為

 

．當測得NH₃和N₂、H₂的物質的量分別為3mol和2mol、1mol時，則該反應的v（N₂）_正

 

v（N₂）_逆（填寫“＞”、“=”或“＜”=）

Answer 1

考點：熱化學方程式,化學平衡狀態(tài)的判斷,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）由圖可知，1mol NO₂和1mol CO反應生成CO₂和NO放出熱量368-134=234kJ，根據(jù)熱化學方程式書寫原則進行書寫；
（2）①對于放熱反應，溫度越高，平衡逆向移動，反應平衡常數(shù)越��；
②根據(jù)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)判斷；
③化學平衡常數(shù)，正反應平衡常數(shù)和你反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，根據(jù)濃度熵和平衡常數(shù)的關系來確定平衡的移動方向．

解答： 解：（1）由圖可知，1mol NO₂和1mol CO反應生成CO₂和NO放出熱量368-134=234kJ，反應熱化學方程式為NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ?mol^-1，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ?mol^-1；
（2）①該反應正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，生成物濃度減小，反應物濃度增大，所以K₁＞K₂，故答案為：＞；
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，反應是氣體體積減小的放熱反應，則
a、容器內各物質的濃度之比等于計量數(shù)之比，不能證明正逆反應速率相等，故a錯誤；
b、不同物質的正逆反應速率之比等于其計量數(shù)之比是平衡狀態(tài)，3υ（N₂）（正）=υ（H₂）（逆）是平衡狀態(tài)，故b錯誤；
c、容器內壓強不變，氣體的物質的量不變，該反應達平衡狀態(tài)，故c正確；
d、如果是在密閉容器中反應，質量不變，體積不變，密度始終不變，故d錯誤；
故答案為：c；          
③400℃時，反應2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的化學平衡常數(shù)K的值和反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的平衡常數(shù)呈倒數(shù)，所以K=

1

0.5

=2；
容器的體積為0.5L，NH₃和N₂．H₂的物質的量濃度分別為：6mol/L、4mol/L、2mol/L，400℃時，濃度商Q_c=

4×23

62

=

8

9

＜K=2，說明反應正向進行，因此有v（N₂）_正＞v（N₂）_逆；
故答案為：2；＞．

點評：本題考查化學平衡常數(shù)及影響因素、意義，反應速率計算等，題目難度中等，注意化學平衡常數(shù)大小說明反應進行程度，與反應難易無關、與反應速率無關．