Question

【題目】對含氮物質(zhì)的研究和利用有著極為重要的意義．
（1）N2、O2和H2相互之間可以發(fā)生化合反應(yīng)，已知反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJmol﹣1；
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣483kJmol﹣1；
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=﹣93kJmol﹣1 ．
則氨的催化氧化反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ．
（2）汽車尾氣凈化的一個反應(yīng)原理為：2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H＜0． 一定溫度下，將2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖1所示．

①NO的平衡轉(zhuǎn)化率為 ， 0～20min平均反應(yīng)速率v（NO）為mol/（Lmin）；該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值是 ． 25min時，若保持反應(yīng)溫度不變，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，則化學(xué)平衡將 移動（填“向左”、“向右”或“不”）．
②下列可說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是 ．
a． v生成（CO2）=v消耗（CO）
b．混合氣體的密度不再改變
c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
d．單位時間內(nèi)消耗2n mol CO2的同時生成n mol N≡N
e．NO、CO、N2、CO2的濃度相等
③反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一個條件，如圖2曲線①⑧中正確的是

Answer 1

【答案】
（1）4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H=﹣903kJ?mol﹣1
（2）28.57%；0.02；0.05；向左； cd；①⑤⑦
【解析】解：（1）已知：①N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJmol﹣1；

②2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣483kJmol﹣1；

③N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=﹣93kJmol﹣1．

根據(jù)蓋斯定律，②×3+①×2﹣③×2可得：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H=[3×（﹣483kJmol﹣1）+（+180.5kJmol﹣1）×2﹣2×（﹣93kJmol﹣1）]=﹣903kJmol﹣1，

所以答案是：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H=﹣903kJmol﹣1；（2）①由圖可知，20min到達(dá)平衡，平衡時生成氮氣為0.4mol，由方程式可知消耗NO為0.4mol×2=0.8mol，NO轉(zhuǎn)化率= ×100%=28.57%，v（NO）= =0.02mol/（Lmin），若保持反應(yīng)溫度不變，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，

	2NO（g）+	2CO（g）	N2（g）+	2CO2（g）△H＜0
起始（mol）	2.8	2.4	0	0
轉(zhuǎn)化（mol）	0.8	0.8	0.4	0.8
平衡（mol）	2.0	1.6	0.4	0.8

化學(xué)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比值，該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K= = =0.05，25min時，若保持反應(yīng)溫度不變，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，

2NO（g）+	2CO（g）	N2（g）+	2CO2（g）
2	1.6+0.8=2.4	0.8+0.4=1.2	0.4

Q= =0.017＞K，濃度商Qc＞K，平衡逆向移動；

所以答案是：28.57%；0.02mol/（Lmin）；0.05；向左；

②2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H＜0．

a． v生成（CO2）表示V正，v消耗（CO）表示V正，所以不能表示到達(dá)平衡，故a錯誤；

b．反應(yīng)前后都為氣體，在密閉容器中，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，混合氣體的密度ρ= 始終保持不變，所以不能判斷，故b錯誤；

c．反應(yīng)前后質(zhì)量不變，但反應(yīng)后氣體的體積減小，所以當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變，能判斷達(dá)到平衡，故c正確；

d．單位時間內(nèi)消耗2n mol CO2的表示V逆，同時生成n mol N≡N表示V正，且符合其系數(shù)比，能判斷達(dá)到平衡，故d正確；

e．達(dá)到平衡不必必須滿足NO、CO、N2、CO2的濃度相等，所以不能判斷達(dá)到平衡，故e錯誤；

所以答案是：cd；

③平衡常數(shù)只受溫度影響，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動，該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，平衡常數(shù)減小，故①正確②錯誤；

催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率，不改變化學(xué)平衡，物質(zhì)轉(zhuǎn)化率不變，故③④錯誤；

平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變平衡常數(shù)不變，與物質(zhì)的濃度無關(guān)，故⑤正確⑥錯誤；

壓強(qiáng)增大，平衡正向進(jìn)行，增大氮氣的物質(zhì)的量，氮氣的濃度增大，⑦正確⑧錯誤；

綜上所述①⑤⑦正確；

所以答案是：①⑤⑦．

【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）；狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．