Question

氮是地球上含量豐富的一種元素，其單質及化合物在工農業生產、生活中有著重要作用。
（1）一定溫度下，在1L容積恒定的密閉容器中充入2 mol N₂和8molH₂并發生反應。10min達平衡，測得氨氣的濃度為0．4 mol·L^－1，此時氮氣的轉化率為________。若想提高氨氣的產率，根據化學平衡移動原理，提出合理的建議______________（寫出一條即可）。
（2）如圖是1mol NO₂（g）和1mol CO（g）反應生成lmol CO₂（g）和1 mol NO（g）過程中能量變化示意圖，請寫出該反應的熱化學方程式_____________________。

（3）在容積恒定的密閉容器中，進行如下反應：N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）△H＜0，其平衡常數K與溫度T的關系如下表：

①該反應的平衡常數表達式：K＝_____________；
②試判斷K₁__________K₂（填寫“＞”“＝”或“＜”）；
③NH₃（g）燃燒的方程式為：4NH₃（g）＋7O₂（g）＝4NO₂（g）＋6H₂O（l），已知：
①2H₂（g）＋O₂（g）2H₂O（l）   △H＝－483．6 kJ／mol
②N₂（g）＋2O₂（g）2NO₂（g）   △H＝＋67．8 kJ／mol
③N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）   △H＝－92．0 kJ／mol
請計算NH₃（g）的燃燒熱________kJ／mol。

Answer 1

（1）10%；增大反應物的濃度、降溫、增大壓強等；
（2）NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ／mol；
（3）①K=c²(NH₃)/ c(N₂) c³(H₂)；②＞；③282.8

解析試題分析：（1）根據題意知，平衡時氨氣的物質的量為0.4mol，根據N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）知，轉化的氮氣的物質的量為0.2mol，氮氣的轉化率為10%；若想提高氨氣的產率，根據化學平衡移動原理，提出合理的建議：增大反應物的濃度、降溫、增大壓強等；（2）由題給圖像知，該反應的焓變△H=E₁—E₂=134KJ/mol—368KJ/mol=—234KJ/mol，熱化學方程式為NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=—234 kJ／mol，（3）①根據化學平衡常數的定義寫出，K=c²(NH₃)/ c(N₂) c³(H₂)；②合成氨的反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數減小，所以K₁＞K₂；③根據蓋斯定律：①×3+②×2—③×2得，4NH₃（g）＋7O₂（g）＝4NO₂（g）＋6H₂O（l），△H=—1131.2 kJ／mol，結合燃燒熱的定義知，NH₃（g）的燃燒熱282.8kJ／mol。
考點：考查化學平衡計算、平衡移動原理、化學平衡常數及影響因素、熱化學方程式的書寫及燃燒熱的概念。