Question

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：

（1）图是1 mol NO₂和1 mol CO反应生成CO₂ 和NO过程中的能量变化示意图，请写出NO₂ 和CO反应的热化学方程式______________________。

（2）在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)  ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：

T/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

请回答下列问题_：

①试比较K₁、K₂的大小，K₁_________K₂(填”＞”“=“或”＜”)。

②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_________(填序号字母)。

a．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2       b．v_正(N₂)=3v_逆(H₂)

c．容器内压强保持不变             d．混合气体的密度保持不变

③400℃时，反应2NH₃(g) N₂(g)+3H₂(g)的平衡常数K为______。当测得NH₃、N₂、H₂的浓度分别为3 mol • L⁻¹、2 mol • L^−1、1 mol • L⁻¹时，则该反应的v_正(N₂)____v_逆(N₂)(填”＞”“=“或”＜”)

Answer

＞ c 2 ＜

【解析】

（1）由图可知：和CO反应的热化学方程式为：H＝－234kJ/mol。

（2）①升高温度化学平衡向吸热反应方向移动。由于该反应的正反应是放热反应。所以升高温度化学平衡向逆反应方向移动。平衡越向逆反应方向移动，反应的平衡常数就越小。所以。

②a项，平衡时各物质的浓度与起始加入的物质的多少有关。只要平衡时各种物质的浓度不变，反应就达到了平衡。故a错误。

b项，在任何时刻都有，而，代入第一个式子可得。由于，反应未达到平衡。故b错误。

c项，由于容器的容积不变，若反应达到平衡，各种物质的物质的量不变，容器内压强也保持不变。故c正确。

d项，反应无论进行到什么程度，质量都不会发生变化，那么任何时刻混合气体的密度都保持不变。所以不能根据容器内混合气体的密度保持不变来判断反应达到平衡。故d错误。

综上所述，正确答案为c。

③400℃时，的化学平衡常数和反应的化学平衡常数互为倒数，即为2。由于，所以反应向逆反应方向移动，即。