Question

（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/℃	1538	1760	2404
平衡常数K	0.86×10－4	2.6×10－4	64×10－4

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_______________________________________________

 

Answer 1

【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

【解析】

试题分析：（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，K为64×10^－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

考点：化学能与热能，化学平衡

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。