Question

氮是地球上含量豐富的一種元素，其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

（1）一定溫度下，在1L容積恒定的密閉容器中充入2 mol N₂和8molH₂并發(fā)生反應(yīng)。10min達(dá)平衡，測(cè)得氨氣的濃度為0．4 mol·L^－1，此時(shí)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。若想提高氨氣的產(chǎn)率，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理，提出合理的建議______________（寫出一條即可）。

（2）如圖是1mol NO₂（g）和1mol CO（g）反應(yīng)生成lmol CO₂（g）和1 mol NO（g）過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________。

（3）在容積恒定的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(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：

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝_____________；

②試判斷K₁__________K₂（填寫“＞”“＝”或“＜”）；

③NH₃（g）燃燒的方程式為：4NH₃（g）＋7O₂（g）＝4NO₂（g）＋6H₂O（l），已知：

①2H₂（g）＋O₂（g）2H₂O（l）    △H＝－483．6 kJ／mol

②N₂（g）＋2O₂（g）2NO₂（g）    △H＝＋67．8 kJ／mol

③N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）    △H＝－92．0 kJ／mol

請(qǐng)計(jì)算NH₃（g）的燃燒熱________kJ／mol。

 

Answer 1

【答案】

（1）10%；增大反應(yīng)物的濃度、降溫、增大壓強(qiáng)等；

（2）NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ／mol；

（3）①K=c²(NH₃)/ c(N₂) c³(H₂)；②＞；③282.8

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題意知，平衡時(shí)氨氣的物質(zhì)的量為0.4mol，根據(jù)N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）知，轉(zhuǎn)化的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為0.2mol，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為10%；若想提高氨氣的產(chǎn)率，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理，提出合理的建議：增大反應(yīng)物的濃度、降溫、增大壓強(qiáng)等；（2）由題給圖像知，該反應(yīng)的焓變△H=E₁—E₂=134KJ/mol—368KJ/mol=—234KJ/mol，熱化學(xué)方程式為NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=—234 kJ／mol，（3）①根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義寫出，K=c²(NH₃)/ c(N₂) c³(H₂)；②合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，所以K₁＞K₂；③根據(jù)蓋斯定律：①×3+②×2—③×2得，4NH₃（g）＋7O₂（g）＝4NO₂（g）＋6H₂O（l），△H=—1131.2 kJ／mol，結(jié)合燃燒熱的定義知，NH₃（g）的燃燒熱282.8kJ／mol。

考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡移動(dòng)原理、化學(xué)平衡常數(shù)及影響因素、熱化學(xué)方程式的書寫及燃燒熱的概念。