Question

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

（1）根据右侧能量变化示意图；请写出NO₂和CO反应的热化学方程式____________。

（2）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应3A（s）＋4B（g）4C（g）  △H>0 ，其平衡常数K与温度T的关系如下表：

①该反应的平衡常数表达式: K＝________________。

②试判断K₁____________K₂（填写“＞”，“＝”或“＜”）。

③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 ___________ （填字母）。

a．容器内B、C的浓度之比为1︰1

b．v（B）_正＝v（C）_逆

c．容器内压强保持不变

d．混合气体的密度保持不变

（3）对反应N₂O₄（g）2NO₂（g）  △H＞0，在温度分别为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如右图所示，下列说法正确的是____________。

a．A、C两点的反应速率：A＞C

b．A、C两点的化学平衡常数：A＞C

c．A、C两点N₂O₄的转化率：A＞C

d．由状态B到状态A，可以用加热的方法

（4）一定温度下，在l L密闭容器中充入1molN₂和3molH₂并发生反应。若容器容积恒定，10min达到平衡时，气体的总物质的量为原来的7／8，则N₂的转化率a（N₂）＝___________，以NH₃表示该过程的反应速率v（NH₃）＝______________。

Answer

（1）NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g) △H=－234kJ·mol－1；（2）①c4(C)/c4(B)；②<；③bd；（3）cd；（4）25%，0.05mol/(L·min)。

【解析】

试题分析：（1）根据能量变化图，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应是放热反应，因此热化学反应方程式为：)NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g) △H=134－368kJ·mol－1=－234kJ·mol－1；（2）①平衡常数表达式为：达到平衡时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，固体和纯液体一般不能写入表达式，即平衡常数的表达式为c4(C)/c4(B)；②化学平衡常数受温度的影响，因为此反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，即K1A，故错误；b、平衡常数只受温度的影响，温度不变，平衡常数不变，即A=C，故错误；c、曲线是随压强的增大而减小，NO2的体积分数减小，说明增大压强平衡向逆反应方向进行，N2O4的转化率减小，即A>C，故正确；d、恒压状态下，从下到上NO2的体积分数增大，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，即升高温度，T2>T1，故正确；（4） N2 ＋ 3H22NH3

起始量： 1 3 0

变化量： x 3x 2x

平衡量： （1－x) (3－3x) 2x

根据压强之比等于物质的量之比，即4/(4－2x)=7/8，解得x=1/4，则N2的转化率为1/4×100%=25%，v(NH3)=2×1/(4×1×10)mol/(L·min)=0.05 mol/(L·min)。

考点：考查热化学反应方程式的书写、化学平衡常数、达到化学平衡状态的判断、勒夏特列原理、化学平衡的计算等知识。