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(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．請回答下列問題：（圖中涉及物質(zhì)為氣態(tài)）
（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的關系如下表：

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

請完成下列問題．
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(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2      
b．v（N₂）正=3v（H₂）逆
c．容器內(nèi)壓強保持不變                      
d．混合氣體的密度保持不變
③在400℃時，當測得NH₃和N₂、H₂的物質(zhì)的量分別為1mol和2mol、3mol時，則該反應的v（N₂）正

 

 v（N₂）逆（填寫“＞”、“=”或“＜”）．

酸或堿	電離平衡常數(shù)（Ka或 Kb）
CH3COOH	1.8×10-5
HNO2	4.6×10-4
HCN	5×10-10
HClO	3×10-8
NH3?H2O	1.8×10-5

Answer 1

考點：熱化學方程式,化學平衡的影響因素

專題：

分析：（1）分析圖象特征可知，反應是放熱反應，依據(jù)熱化學方程式書寫方法寫出熱化學方程式，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應反應的焓變；
（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)越小；
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：Ⅰ、（1）該反應的焓變△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以熱化學方程式為：NO₂（g）+CO（g）═NO（g）+CO₂（g）△H=-234kJ?mol^-1，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?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(nèi)各物質(zhì)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(zhì)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(nèi)壓強不變，氣體的物質(zhì)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(zhì)量不變，體積不變，密度始終不變，故d錯誤；
故答案為：c；          
③容器的體積為0.5L，NH₃和N₂、H₂的物質(zhì)的量濃度分別為：2mol/L、4mol/L、6mol/L，Qc=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

=

22

4×63

＜0.5，所以化學反應向正反應方向進行，v（N₂）正＞v（N₂）逆，故答案為：＞．

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．