问题 填空题

(8分)自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。

(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应_________。(填字母)

A.所需的活化能很高            B.吸收的能量很多

(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)的平衡常数K如下表:

温度/℃153817602404
平衡常数K0.86×10-42.6×10-464×10-4
该反应的△H     0。(填“>”、“=”或“<”)

(3)一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后,要提高N2的转化率, 可以采取的措施是     

A.降低温度             B.加催化剂  

C.增加压强             D.增加O2浓度

E.分离出一氧化氮

(4)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应:

N2(g)+O2(g) 2NO(g)达到平衡时NO的浓度        。(此温度下不考虑O2与NO的反应,计算结果保留两位有效数字)

(5) NO在科学界被誉为“明星分子”, 用NO与O2反应可以制备NO2,NO2是一种优良的氧化剂。已知 火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,NO2作氧化剂,这两者反应生成N2和H2O(气)。

且:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)           △H=+67.7kJ/mol     

N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H=-534kJ/mol      

请写出肼与NO2反应的热化学方程式_______________________________________________

答案

(1)A(1分)(2) >  (1分)(3)D E(2分)(4)0.23 mol/L(2分)

(5)2N2H4(g) +2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(g)  △H=-1135.7kJ/mol (2分

题目分析:(1)在闪电或极高温条件下发生,说明所需的活化能很高

(2)由平衡常数K可知:温度升高,K增大,说明反应向正反应方向移动,正反应吸热,即△H >0  (3)增加O2浓度,分离出一氧化氮,可以促使反应正向移动。提高N2的转化率

(4)2404℃时,K64×10-4,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,可得

K=[NO]2/([O2]·[N2]),64×10-4 = [NO]2/(2.6·2.6),故NO的浓度为0.23 mol/L。

(5):N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ①  N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ②, ②×2-①得到:

2N2H4(g) +2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ/mol

点评:本题属于化学平衡和化学能与热能的常规题型,注重对基础知识的考查和应用。注意加催化剂不能提高反应物的转化率。

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