Question

【題目】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生產、生活中有著重要作用。請回答下列問題：（圖中涉及物質為氣態）

（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的依據是_______（填序號字母）。

a .容器內N2，H2，NH3的濃度之比為1：3：2 b. υ（N2）正=3υ（H2）逆

c .容器內壓強保持不變 d. 混合氣體的密度保持不變

③在400℃時，當測得NH3和N2，H2的物質的量分別為1mol和2mol，3mol時，則該反應的υ（N2）正______υ（N2）逆（填寫“＞，“=”或“＜”）。

Answer 1

【答案】NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol； ①＞ c ＞

【解析】

（1）根據1mol NO2和1mol CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，反應焓變=134kJ/mol﹣368kJ/mol=﹣234kJ/mol，反應的熱化學方程式為NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234kJ/mol；

（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；

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之比，不能證明正逆反應速率相等，不能說明反應達到平衡狀態；

b、不同物質的正逆反應速率之比等于其計量數之比是平衡狀態，3υ（N2）正=υ（H2）逆是平衡狀態，υ（N2）正=3υ（H2）逆反應沒有達到平衡狀態；

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；

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，混合氣體密度不變不能說明反應達到平衡狀態；

答案選c；

③400℃時，在0.5L容器中，NH3和N2、H2的物質的量濃度分別為：2mol/L、4mol/L、6mol/L，400℃時，濃度商Qc==0.0046＜K=0.5，說明反應正向進行，因此有υ（N2）正＞υ（N2）逆。