Question

氮及其化合物与人们的生活、生产密切相关。回答下列问题：

(1)微生物作用下，废水中的可转化为，该反应分两步反应：

I：2+(aq)+3O₂(g)=2(aq)+4H⁺(aq)+2H₂O(l)  △H=-546 kJ·mol^-1

II：2(aq)+O₂(g)=2 (aq)  △H=-146 kJ·mol^-1

则低浓度氨氮废水中的(aq)氧化生成(aq)的热化学方程式为_____。

(2)在容积固定的密闭容器中，通入一定量的N₂O₄，发生反应N₂O₄(g)2NO₂(g) △H，随温度升高，混合气体的颜色变深。

①温度T时反应达平衡，混合气体平衡总压强为p Pa，N₂O₄气体的平衡转化率为75%，则反应N₂O₄(g)2NO₂(g)的平衡常数K_p=____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。若温度升高，K_p值将_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

②温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向____(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是____。

③向绝热密闭容器中通入一定量的NO₂，某时间段内正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是___(填字母)。

A.逆反应速率：a点小于点c

B.反应在c点达到平衡状态

C.反应物浓度：a点小于b点

Answer

(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+H2O(l)+(aq) ∆H=-346kJ·mol-1 Pa 增大 逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动 A

【解析】

(1)由盖斯定律计算△H；

(2) ①根据平衡常数Kp进行求算；根据平衡移动原理进行分析；

②对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动；

③反应过程中正反应速率先加快后减少，反应速率先加快说明反应放热，温度升高，速率加快。

(1)由盖斯定律可知，（I+Ⅱ）可得反应NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+H2 O(1)+NO3－(aq)，则△H=[(－546 kJ/mol)+( －146 kJ/mol)]=—346 kJ/mol；

(2) ①温度T时反应达平衡，混合气体平衡总压强为p Pa，N2O4气体的平衡转化率为75%，则反应N2O4(g)2NO2(g)后两物质的量之比为(1-75%)：75%2=1：6；平衡常数Kp==Pa；反应N2O4(g)2NO2(g)为吸热反应，若温度升高，平衡正向移动，Kp值将增大；

②温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，压强增大，平衡向气体体积缩小的逆反应方向移动，判断理由是对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动；

③反应过程中正反应速率先加快后减少，先反应速率加快说明反应放热，温度升高，速率加快；后反应速率减少是因为反应物浓度减小。

A．随着反应进行逆反应速率逐渐增大，逆反应速率：a点小于c点，选项A正确；

B．c点不是平衡点，二氧化硫转化率不是最大，选项B错误；

C．随着反应进行，反应物浓度减小，选项C错误；

答案选A。