Question

【題目】氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用．

（1）圖1是1molNO2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）在固定容積的密閉容器中，進行如下化學反應：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.4kJmol﹣1 用一定物質的量的N2和H2合成NH3 ， 三個容器的反應溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變，在其它條件相同的情況下，實驗測得反應均進行到t min時NH3的質量分數如圖2所示：
此時甲、乙、丙三個容器中一定達到化學平衡狀態的是容器，都達到平衡狀態時，NH3的質量分數最高的是容器（填甲、乙、丙）．
圖3是實驗室在三個不同條件的密閉容器中，分別加入濃度均為c（N2）=0.10mol/L，c（H2）=0.26mol/L進行反應時，N2的濃度隨時間的變化如圖①、②、③曲線所示．
Ⅰ該反應實驗②平衡時H2的轉化率為 ．
Ⅱ據圖3所示，②裝置中有一個條件與①不同，請指出②相對①改變的條件 ．
Ⅲ計算實驗③的平衡常數為 ．
（3）銅與一定濃度硝酸反應時方程式可表示為：Cu+HNO3一Cu（NO3）2+NO+NO2+H2O（方程式未配平）．3.2g Cu被硝酸完全溶解后，如果得到的NO和NO2物質的量相同，則得到標準狀況下NO體積為 L．

Answer 1

【答案】
（1）CO（g）+NO2（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234KJ/mol
（2）丙；甲；46.15%；加入催化劑；2.5L2?mol﹣2
（3）0.56
【解析】解：（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CO（g）+NO2（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234 KJ/mol，
所以答案是：CO（g）+NO2（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234 KJ/mol.
（2.）該反應是從正反應方向開始的，所以隨著反應的進行，氨氣的濃度逐漸增大，其含量也在不斷升高，當反應達到平衡時達到最大值．此后，隨著反應溫度的升高，化學平衡逆向移動，氨氣的濃度逐漸降低，其含量也在不斷減少．由于T3比T2時少，說明T3的狀態丙是已經達到平衡狀態的．若三者都達到平衡狀態．由于溫度T1＜T2＜T3 ． 升高溫度，化學平衡向逆反應方向移動，氨氣的質量分數降低．溫度越高，逆向進行的程度越大，氨氣質量分數越低，所以在都達到平衡狀態時，氨氣的質量分數最高的是甲．
Ⅰ、因為濃度變化量之比等于化學計量數之比，所以△c（H2）=3△c（N2）=3×（0.1﹣0.06 ）mol/L=0.12mol/L，實驗②平衡時H2的轉化率為α（H2）= = =46.15%．
Ⅱ、根據圖示的信息可知：②到達平衡的時間比①短，到達平衡時N2的濃度與①相同，化學平衡不移動，故②與①相比加了催化劑．
Ⅲ、根據三段式計算得到平衡時各物質的濃度

	N2（g）	+	3H2（g）	=	2NH3（g）
起始濃度：	0.1		0.26		0
轉化濃度：	0.1﹣0.08=0.02		0.02×3=0.06		0.02×2=0.04
平衡濃度：	0.08		0.26﹣0.06=0.2		0.04

平衡常數K= L2mol﹣2=2.5L2mol﹣2
所以答案是：丙； 甲；46.15%；加入催化劑；2.5L2mol﹣2；
（3.）參與反應的n（銅）= =0.5mol，設生成的NO的物質的量為x，則NO2的物質的量也為x，氧化還原反應中得失電子總數相等，銅失去的電子總數=氮得到的電子總數，則有0.05mol×2=3x+x，x=0.025mol，NO的體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L，
所以答案是：0.56．
【考點精析】通過靈活運用反應熱和焓變和化學平衡狀態本質及特征，掌握在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱；化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）即可以解答此題．