问题 填空题

氮是一种地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。

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

(2)已知:N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=+180 kJ • mol-1

2NO(g)+2 CO(g)=N2(g) + 2 CO2(g) △H=-746 kJ • mol-1

则反应CO(g) +O2(g)=CO2(g)的 △H=         kJ • mol-1

(3)在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H <0, 若第5分钟时达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2 mol,平衡时H2的转化率为     

(4)在固定体积的密闭容器中,1.0×10kPa时,发生反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H<0,其平衡常数K与温度T的关系如下表:

T/K298398498
平衡常数K51K1K2
 

① K1      K2(填写“>”、“=”或“<”)

②下列各项能说明上述合成氨反应一定达到平衡状态的是       (填字母)。

a、容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2

b、NH3的浓度保持不变

c、容器内压强保持不变

d、混合气体的密度保持不变

答案

(1)NO2 (g)+CO(g)= CO2(g)+NO(g)  ΔH=-234kJ/mol

(2)—283

(3)50%

(4)① >   ②  b c 

题目分析:(1)NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=(134kJ/mol)-(368kJ/mol)="-234" kJ•mol-1;故(2)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1,②2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ•mol-1,利用盖斯定律将①×1/2+②×1/2可得CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=1/2×(+180kJ•mol-1+(-746kJ•mol-1))=-283J•mol-1;

(3)       N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)

起始(moL/L) 0.1      0.3      0

转化(moL/L)0.05     0.15     0.1

平衡(moL/L)0.05     0.15     0.1

前5分钟的平均反应速率v(N2)="0.05mol/L/5min=0.01" mol•L-1•min-1,平衡时H2的转化率为0.15/0.3×100%=50%;(4)反应为放热反应,生成温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,则K1>K2;(5)a、容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2,不能说明达到判断状态,取决于起始配料比和转化程度,故a错误;b、NH3的浓度保持不变,可说明达到平衡状态,故b正确;c、容器内压强保持不变,可说明达到平衡状态,故c正确;d、因体积不变,质量不变,则混合气体的密度保持不变,不能达到平衡状态,故d错误。

单项选择题
问答题