Question

氮是地球上含量最豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用。請回答下列問題：
（1）右圖是1 mol NO₂和1mol CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式                     。
（2）在0.5L的密閉容器中，一定量的氮氣和氫氣進行如下化學反應：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)△H<0其化學平衡常數K與溫度t的關系如右表：請完成下列問題；

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

 
①試比較K1、K2的大小，K1____K2（填寫“>”、“=”或“<”）
②下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是____一（填序號字母）
a．容器內N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2
b．v（N₂）_正=3v（H₂）_逆
c．容器內壓強保持不變
d．混合氣體的密度保持不變
③400℃時，反應2NH₃(g) N₂(g)+3H₂(g)的化學平衡常數的值為       。當測得NH₃和N₂、H₂的物質的量分別為3mol和2mol、1mol時，則該反應的v（N₂）_正 __          v（N₂）_逆（填寫“>”、“=”或“<”=）

Answer 1

（1）NO_2(g)+CO_(g)CO_2(g)+NO_(g);△H＝－234kJ/mol （2） ① >  ②  c  ③    2   >

試題分析：（1）由圖可知：NO₂和CO反應的熱化學方程式為：NO_2(g)+CO_(g)CO_2(g)+NO_(g);△H＝－234kJ/mol 。（2） ①升高溫度化學平衡向吸熱反應方向移動。由于該反應的正反應是放熱反應。所以升高溫度化學平衡向逆反應方向移動。平衡越向逆反應方向移動，反應的平衡常數就越小。所以K1 >K2。②a平衡時各物質的濃度與起始加入的物質的多少有關。只要平衡時各種物質的濃度不變，反應就達到了平衡。錯誤。b．在任何時刻都有3v（N₂）_正=v（H₂）_正，而v（N₂）_正=3v（H₂）_逆，代入第一個式子可得9 v（H₂）_逆= v（H₂）_正。由于V（H₂）_正>V（H₂）_逆。反應未達到平衡。錯誤。c．由于容器的容積不變，若反應達到平衡，各種物質的物質的量不變，容器內壓強也保持不變 。正確。  d．反應無論進行到什么程度，質量都不會發生變化，那么任何時刻混合氣體的密度都保持不變。所以不能根據容器的容積不變來判斷反應達到平衡。錯誤。選項為：C. ③400℃時，2NH₃(g) N₂(g)+3H₂(g)的化學平衡常數和反應N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)的化學平衡常數互為倒數。即為2,。由于C²(NH₃)/C(N₂)C³(H₂)=6²/(4×2³)=9/8<2.所以反應向正反應方向移動。即V（N₂）正> V（N₂）逆。