Question

X、Y、Z、W均為10電子的分子或離子。X有5個原子核。通常狀況下，W為無色液體。它們之間轉化關系如圖所示，請回答：

（1）工業上每制取1molZ要放出46.2 kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式：          。
（2）工業制取Z的化學平衡常數K與T的關系如下表：

T/K	298	398	498	……
K/(mol·L—1)—2	4.1×106	K1	K2	……

 
請完成下列問題：
①試比較K₁、K₂的大小，K₁                         K₂（填寫“>”“=”或“<”）
②恒溫固定體積的容器中，下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態的依據的是              （填序號字母）。
A．容器內各物質的濃度之比為化學計量數比
B．混合氣體密度保持不變
C．容器內壓強保持不變
D．混合氣體相對分子質量保持不變
（3）某化學小組同學模擬工業生產制取HNO₃，設計下圖所示裝置，其中a為一個可持續鼓入空氣的橡皮球。

①A中發生反應的化學方程式是                                            。
②B中濃H₂SO₄的作用是                                    。
（4）寫出D裝置中反應的化學方程式                                          。
（5）a中通入空氣的作用                                                 。

Answer 1

（1）N₂(g)+3H₂2NH₃(g)   ΔH=—92.4KJ/mol（3分）
(2) ① >   ②CD
（3）①4NH+5O₂4NO+6H₂O         ②吸收水和多余的氨氣
(4)3 NO₂+H₂O=2HNO₃+NO或4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃
(5)氧化NH₃和NO

試題分析：（1）5個原子核的10電子的微粒一般為CH₄、NH₄⁺NH₄⁺，W為無色液體,10電子的無色液體為H₂O，所以猜想該反應為NH₄⁺與OH^-制取NH₃的反應，X為NH₄⁺，Y為OH^-，Z為NH₃。工業制取氨氣的化學反應為N₂+3H₂2NH₃，每制取1molNH₃要放出46.2kJ的熱量，所以該反應的熱化學方程式為N₂(g)+3H₂2NH₃(g)   ΔH=—92.4KJ/mol
（2）①制取氨氣的反應為放熱反應，升高溫度有利于平衡逆向移動，平衡常數減小，所以K₁>K₂
②A、達平衡時容器內各物質的濃度之比不一定為化學計量數比，錯誤；B、恒容的容器中，氣體的密度始終不變，錯誤；C、隨著反應的進行，氣體的壓強逐漸減小，達平衡時不再變化，正確；D、隨著反應的進行，氣體的物質的量逐漸減小，氣體的相對分子質量逐漸增大，達平衡時不再變化，正確，答案選CD。
（3）①A中發生反應是氨氣的催化氧化，其化學方程式是4NH+5O₂4NO+6H₂O
②濃H₂SO₄具有吸水性，也可以和氨氣反應，所以B中濃H₂SO₄的作用是吸收水和多余的氨氣
（4）由于空氣的不斷鼓入，二氧化氮與水、氧氣完全反應生成硝酸，化學方程式為4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃或3 NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
（5）a中通入空氣的作用就是不斷氧化NH₃和NO