Question

9．氮是一種地球上含量豐富的元素，氮及其化合物的研究在生產(chǎn)、生活中有著重要意義．
（1）如圖是1mol NO₂（g）和1mol CO（g）反應(yīng)生成CO₂（g）和NO（g）過(guò)程中能量變化示意圖，寫(xiě)出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1．
（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
則反應(yīng)CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）的△H=-283 kJ•mol^-1
（3）在固定體積的密閉容器中，1.0×10³kPa時(shí)，發(fā)生反應(yīng) N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

T/K	298	398	498
平衡常數(shù)K	51	K1	K2

①K₁＞K₂（填寫(xiě)“＞”、“=”或“＜”）
②下列各項(xiàng)能說(shuō)明上述合成氨反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是bc（填字母）
a．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2       
b．NH₃的濃度保持不變
c．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變                        
d．混合氣體的密度保持不變．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，1mol NO₂和1mol CO反應(yīng)生成CO₂和NO放出熱量368-134=234kJ，根據(jù)熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)原則進(jìn)行書(shū)寫(xiě)；
（2）據(jù)已知熱化學(xué)方程式，利用蓋斯定律解答；
（3）①反應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)減��；
②達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，以此判斷．

解答 解：（1）由圖可知，1mol NO₂和1mol CO反應(yīng)生成CO₂和NO放出熱量368-134=234kJ，反應(yīng)熱化學(xué)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）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ•mol^-1 ②2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746kJ•mol^-1，
據(jù)蓋斯定律，①+②得：O₂（g）+2CO（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ•mol^-1，所以CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）的△H=-283kJ•mol^-1，
故答案為：-283；
（3）①反應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，則K₁＞K₂，故答案為：＞；
②a．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2，不能說(shuō)明達(dá)到判斷狀態(tài)，取決于起始配料比和轉(zhuǎn)化程度，故a錯(cuò)誤；
b．NH₃的濃度保持不變，可說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，可說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；
d．因體積不變，質(zhì)量不變，則混合氣體的密度保持不變，不能達(dá)到平衡狀態(tài)，故d錯(cuò)誤．
故答案為：bc．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)平衡的影響因素、化學(xué)平衡的計(jì)算等，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，為高考常見(jiàn)題型和高頻考點(diǎn)，注意利用三段式法計(jì)算，較為直觀，難度不大．