Question

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用．
（1）已知：CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283kJ/molN₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol
则反应2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=

 

kJ/mol．
（2）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：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/K	298	398	498
平衡常数K	4.1×106	K1	K2

写出该反应的平衡常数表达式：K=

 

试判断K₁

 

K₂（填写“＞”“=”或“＜”）
③下列各项能说明该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．v（H₂）_（逆）=_）3v（N₂）_（正）
c．容器内压强保持不变                       
d．混合气体的密度保持不变
④若上述反应达到平衡时，N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2．再向容器中按物质的量之比为1：3：2 通入N₂、H₂、NH₃，与原平衡相比，N₂的物质的量浓度

 

（填增大，不变或减小，下同），NH₃的体积分数

 

．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡常数的含义,化学平衡状态的判断

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）根据盖斯定律来计算反应的焓变；
（2）依据平衡常数等于平衡生成物浓度的幂次方乘积除以反应物浓度的幂次方乘积；
根据升高温度平衡吸热方向移动以及平衡逆向移动平衡常数减小；
③直接标志：①速率关系：正反应速率与逆反应速率相等，②反应体系中各物质的百分含量保持不变．
间接标志：①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变（m+n≠p+q）；②各物质的浓度、物质的量不随时间的改变而改变；③各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变；
④再向容器中按物质的量之比为1：3：2 通入N₂、H₂、NH₃，相当于增大压强，平衡向正方向移动，据此判断；

解答： 解：（1）a、CO（g）+1/2O₂（g）=2CO₂（g）△H=-283kJ/mol
b、N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol
根据盖斯定律，反应2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）和a、b两个反应的关系是，该反应=2a-b，
所以反应的焓变=2×（-283kJ/mol）-180kJ/mol=-746KJ/mol，故答案为：-746；
（2）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，平衡常数计算表达式k=

c 2(NH 3)

c(N 2)c 3(H 2)

，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，所以K₁＞K₂，故答案为：

c 2(NH 3)

c(N 2)c 3(H 2)

；＞；
③a．平衡时反应混合物中各组分的含量保持不变，但容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比不一定为为1：3：2，所以不能作为平衡的标志，故a错误；   
b．平衡时不同物质表示速率之比等于系数之比说明到达平衡，即3v（N₂）_正=v（H₂）_逆说明反应达到平衡，故b正确；
c．反应前后气体体积减小，若压强不变，说明反应达到平衡，故c正确；
d．反应前后气体的质量不变，容器的体积不变，所以密度不变，所以混合气体的密度保持不变不能作为平衡的标志，故d错误；
故选：bc；
④再向容器中按物质的量之比为1：3：2 通入N₂、H₂、NH₃，相当于增大压强，平衡向正方向移动，所以NH₃的体积分数增大，虽然平衡正方向移动，但增加了氮气的物质的量，所以N₂的物质的量浓度增大，故答案为：增大；增大；

点评：本题主要考查了热化学方程式的书写、化学平衡常数、平衡状态的判断等，题目难度中等，侧重对学生能力的考查．