Question

13．（1）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁=+180.5kJ/mol
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H₂=-92.4kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₃=-483.6kJ/mol
写出氨气催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol．
（2）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）反应的影响．实验结果如图所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）
①图象中T₂和T₁的关系是：T₂低于T₁（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是c（填字母）．
（3）N₂O₅是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注：一定温度下可发生下列反应：2N₂O₅（g）→4NO₂（g）+O₂（g）△H＞0下表为反应在T₁温度下的部分实验数据

t/s	0	500	1000
c（N2O5）/mol•L-1	5.00	3.52	2.48

①500s内NO₂的平均生成速率为0.00592mol•L^-1•s^-1．
②该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{4}（N{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{N}_{2}{O}_{5}）}$．

Answer 1

分析 （1）由已知热化学方程式根据盖斯定律构造目标热化学方程式，据此计算△H的大小；
（2）①根据温度升高化学平衡向着吸热方向进行；
②根据增加氢气的物质的量化学平衡向着正反应方向移动；
（3）①500s时，△c（N₂O₅）=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
②可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值为化学平衡常数．

解答 解：（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
由盖斯定律可知，①×2-②×2+③×3得：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol
故答案为：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol；
（2）①反应为放热反应，温度升高化学平衡向着吸热方向进行，从T₁到T₂生成物氨气的量增加，平衡正移，故T₂＜T₁，故答案为：低于；
②b点代表平衡状态，c点又加入了氢气，故平衡向右移动，氮气的转化率增大，故答案为：c；
（3）①500s时，△c（N₂O₅）=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，则v（N₂O₅）=$\frac{△c}{△t}$═0.00296mol•L^-1•s^-1，由速率之比等于化学计量数之比可知，v（NO₂）=0.00296mol•L^-1•s^-1×2=0.00592 mol•L^-1•s^-1；
故答案为：0.00592 mol•L^-1•s^-1；
②2N₂O₅（g）→4NO₂（g）+O₂（g），K=$\frac{{c}^{4}（N{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{N}_{2}{O}_{5}）}$，故答案为：K=$\frac{{c}^{4}（N{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{N}_{2}{O}_{5}）}$．

点评 本题主要考查了盖斯定律、化学反应速率的计算、外界条件对平衡的影响和化学平衡常数的书写，为高频考点，综合性较强，难度中等，注意化学反应原理的合理利用，加强计算能力的培养．