Question

【题目】氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．

（1）图1是1molNO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式 ．
（2）在固定容积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.4kJmol﹣1 用一定物质的量的N2和H2合成NH3 ， 三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其它条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时NH3的质量分数如图2所示：
此时甲、乙、丙三个容器中一定达到化学平衡状态的是容器，都达到平衡状态时，NH3的质量分数最高的是容器（填甲、乙、丙）．
图3是实验室在三个不同条件的密闭容器中，分别加入浓度均为c（N2）=0.10mol/L，c（H2）=0.26mol/L进行反应时，N2的浓度随时间的变化如图①、②、③曲线所示．
Ⅰ该反应实验②平衡时H2的转化率为 ．
Ⅱ据图3所示，②装置中有一个条件与①不同，请指出②相对①改变的条件 ．
Ⅲ计算实验③的平衡常数为 ．
（3）铜与一定浓度硝酸反应时方程式可表示为：Cu+HNO3一Cu（NO3）2+NO+NO2+H2O（方程式未配平）．3.2g Cu被硝酸完全溶解后，如果得到的NO和NO2物质的量相同，则得到标准状况下NO体积为 L．

Answer 1

【答案】
（1）CO（g）+NO2（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234KJ/mol
（2）丙；甲；46.15%；加入催化剂；2.5L2?mol﹣2
（3）0.56
【解析】解：（1）该反应的焓变△H=E1﹣E2=134KJ/mol﹣368KJ/mol=﹣234KJ/mol，所以热化学方程式为CO（g）+NO2（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234 KJ/mol，
所以答案是：CO（g）+NO2（g）=CO2（g）+NO（g）△H=﹣234 KJ/mol.
（2.）该反应是从正反应方向开始的，所以随着反应的进行，氨气的浓度逐渐增大，其含量也在不断升高，当反应达到平衡时达到最大值．此后，随着反应温度的升高，化学平衡逆向移动，氨气的浓度逐渐降低，其含量也在不断减少．由于T3比T2时少，说明T3的状态丙是已经达到平衡状态的．若三者都达到平衡状态．由于温度T1＜T2＜T3 ． 升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，氨气的质量分数降低．温度越高，逆向进行的程度越大，氨气质量分数越低，所以在都达到平衡状态时，氨气的质量分数最高的是甲．
Ⅰ、因为浓度变化量之比等于化学计量数之比，所以△c（H2）=3△c（N2）=3×（0.1﹣0.06 ）mol/L=0.12mol/L，实验②平衡时H2的转化率为α（H2）= = =46.15%．
Ⅱ、根据图示的信息可知：②到达平衡的时间比①短，到达平衡时N2的浓度与①相同，化学平衡不移动，故②与①相比加了催化剂．
Ⅲ、根据三段式计算得到平衡时各物质的浓度

	N2（g）	+	3H2（g）	=	2NH3（g）
起始浓度：	0.1		0.26		0
转化浓度：	0.1﹣0.08=0.02		0.02×3=0.06		0.02×2=0.04
平衡浓度：	0.08		0.26﹣0.06=0.2		0.04

平衡常数K= L2mol﹣2=2.5L2mol﹣2
所以答案是：丙； 甲；46.15%；加入催化剂；2.5L2mol﹣2；
（3.）参与反应的n（铜）= =0.5mol，设生成的NO的物质的量为x，则NO2的物质的量也为x，氧化还原反应中得失电子总数相等，铜失去的电子总数=氮得到的电子总数，则有0.05mol×2=3x+x，x=0.025mol，NO的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L，
所以答案是：0.56．
【考点精析】通过灵活运用反应热和焓变和化学平衡状态本质及特征，掌握在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫反应热；化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）即可以解答此题．