Question

氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：
（1）右图是1 mol NO₂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0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)△H<0其化学平衡常数K与温度t的关系如右表：请完成下列问题；

t/℃	200	300	400
K	K1	K2	0.5

 
①试比较K1、K2的大小，K1____K2（填写“>”、“=”或“<”）
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是____一（填序号字母）
a．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2
b．v（N₂）_正=3v（H₂）_逆
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
③400℃时，反应2NH₃(g) N₂(g)+3H₂(g)的化学平衡常数的值为       。当测得NH₃和N₂、H₂的物质的量分别为3mol和2mol、1mol时，则该反应的v（N₂）_正 __          v（N₂）_逆（填写“>”、“=”或“<”=）

Answer 1

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

试题分析：（1）由图可知：NO₂和CO反应的热化学方程式为：NO_2(g)+CO_(g)CO_2(g)+NO_(g);△H＝－234kJ/mol 。（2） ①升高温度化学平衡向吸热反应方向移动。由于该反应的正反应是放热反应。所以升高温度化学平衡向逆反应方向移动。平衡越向逆反应方向移动，反应的平衡常数就越小。所以K1 >K2。②a平衡时各物质的浓度与起始加入的物质的多少有关。只要平衡时各种物质的浓度不变，反应就达到了平衡。错误。b．在任何时刻都有3v（N₂）_正=v（H₂）_正，而v（N₂）_正=3v（H₂）_逆，代入第一个式子可得9 v（H₂）_逆= v（H₂）_正。由于V（H₂）_正>V（H₂）_逆。反应未达到平衡。错误。c．由于容器的容积不变，若反应达到平衡，各种物质的物质的量不变，容器内压强也保持不变 。正确。  d．反应无论进行到什么程度，质量都不会发生变化，那么任何时刻混合气体的密度都保持不变。所以不能根据容器的容积不变来判断反应达到平衡。错误。选项为：C. ③400℃时，2NH₃(g) N₂(g)+3H₂(g)的化学平衡常数和反应N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)的化学平衡常数互为倒数。即为2,。由于C²(NH₃)/C(N₂)C³(H₂)=6²/(4×2³)=9/8<2.所以反应向正反应方向移动。即V（N₂）正> V（N₂）逆。