Question

（2012?延邊州模擬）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮元素的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．

（1）根據(jù)如圖1所示能量變化示意圖，請(qǐng)寫出NO和CO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

CO₂（g）+NO（g）=NO₂（g）+CO（g）△H=+234kJ?mol^-1

．
（2）在固定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：
2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）△H＞0，
其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

T/K	298	398	498
平衡常數(shù)K	2.44ⅹ10-6	K1	K2

①試判斷K₁

＜

K₂（填寫“＞”，“＜”或“=”）；
②該反應(yīng)的熵變△S

＞

0 （填“＞”，“＜”或“=”）；
③下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是

c

（填字母）；
a．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量之比為1：3：2
b．2v（NH₃）_正=3v（H₂）_逆
c．容器內(nèi)混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
d．混合氣體的密度保持不變
④一定溫度下，在1L密閉容器中充入1molN₂和3molH₂并發(fā)生反應(yīng)．若容器容積恒定，10min達(dá)到平衡時(shí)，氣體的總物質(zhì)的量為原來的

9

10

，則N2的轉(zhuǎn)化率α（N₂）=

20%

．
（3）①有相同溫度下相同濃度的三種鹽溶液：A．NH₄HCO₃；B．NH₄ HSO₄；C．NH₄Cl，按pH由大到小的順序排列

ACB

（填字母）；
②在常溫常壓下pH均等于5的NH₄Cl和HCl溶液，兩種溶液中由水電離出來的c（H⁺）之比為

10⁴：1

．
（4）對(duì)反應(yīng)N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，在溫度分別為T₁、T₂時(shí)，平衡體系中NO₂的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示，下列說法正確的是

cd

．
a．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
b．A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：A＞C
c．A、C兩點(diǎn)N₂O₄的轉(zhuǎn)化率：A＞C
d．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)能量變化圖，反應(yīng)熱等于正反應(yīng)的活化能減去逆反應(yīng)的活化能；
（2）①根據(jù)升高溫度平衡吸熱方向移動(dòng)以及平衡逆向移動(dòng)平衡常數(shù)減��；
②反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)分析判斷熵變；
③直接標(biāo)志：①速率關(guān)系：正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，②反應(yīng)體系中各物質(zhì)的百分含量保持不變．
間接標(biāo)志：①混合氣體的總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的改變而改變（m+n≠p+q）；②各物質(zhì)的濃度、物質(zhì)的量不隨時(shí)間的改變而改變；③各氣體的體積、各氣體的分壓不隨時(shí)間的改變而改變；
④依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算，結(jié)合轉(zhuǎn)化率是消耗量除以起始量計(jì)算得到；
（3）①依據(jù)銨根離子水解的程度分析，主要是所連離子對(duì)銨根離子水解的影響分析判斷；
②氯化銨溶液中銨根離子水解顯酸性，水電離出的氫離子濃度為10^-5mol/L，PH=5的鹽酸溶液中水電離出的氫離子濃度依據(jù)水的離子積計(jì)算得到；
③a．A、C兩點(diǎn)都在等溫線上，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快；
b．A、C兩點(diǎn)都在等溫線上，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)；
c．A、C兩點(diǎn)都在等溫線上，壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積減少的方向移動(dòng)；
d．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)．

解答：解：（1）該反應(yīng)的焓變△H=E₁-E₂=368KJ/mol-134KJ/mol=+234KJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為：CO₂（g）+NO（g）=NO₂（g）+CO（g）△H=+234kJ?mol^-1；
故答案為：CO₂（g）+NO（g）=NO₂（g）+CO（g）△H=+234kJ?mol^-1；
（2）①）2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）△H＞0為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，所以K₁＜K₂，故答案為：＜；
②反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，熵變是增大，△S＞0，故答案為：＞；
③a．平衡時(shí)反應(yīng)混合物中各組分的含量保持不變，但容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度之比不一定為為1：3：2，所以不能作為平衡的標(biāo)志，故a錯(cuò)誤；
b．平衡時(shí)不同物質(zhì)表示速率之比等于系數(shù)之比說明到達(dá)平衡，即3v（N₂）_正=v（H₂）_逆說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故b錯(cuò)誤；
c．反應(yīng)前后氣體體積減小，若壓強(qiáng)不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故c正確；
d．反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，所以密度不變，所以混合氣體的密度保持不變不能作為平衡的標(biāo)志，故d錯(cuò)誤；
故選：c；
④一定溫度下，在1L密閉容器中充入1molN₂和3molH₂并發(fā)生反應(yīng)．若容器容積恒定，10min達(dá)到平衡時(shí)，氣體的總物質(zhì)的量為原來的

9

10

，設(shè)氮?dú)庀�耗物質(zhì)的量為x，則依據(jù)化學(xué)方程式和化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算；
            N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol） 1       3         0
變化量（mol）x       3x         2x
平衡量（mol）1-x     3-3x       2x
則（1-x）+（ 3-3x）+2x=

9

10

（1+3）
計(jì)算x=0.2mol；
則N₂的轉(zhuǎn)化率α（N₂）=

0.2mol

1mol

×100%=20%；
故答案為：20%；
（3）①有相同溫度下相同濃度的三種鹽溶液：A．NH₄HCO₃，碳酸氫根離子水解促進(jìn)銨根離子水解；B．NH₄ HSO₄，溶液中氫離子對(duì)銨根離子的水解起到抑制作用；C．NH₄Cl溶液中氯離子對(duì)銨根離子水解無影響，銨鹽水解顯酸性，所以按pH由大到小的順序排列ACB；
故答案為：ACB；
②常溫常壓下pH均等于5的NH₄Cl和HCl溶液，氯化銨溶液中銨根離子水解顯酸性促進(jìn)水的電離，鹽酸溶液中氫離子對(duì)銨根離子水解起到抑制作用，溶液中水電離出的氫離子濃度依據(jù)水的離子積計(jì)算得到為10-⁹mol/L，兩種溶液中由水電離出來的c（H⁺）之比=10^-5mol/L：10^-9mol/L=10⁴：1；
故答案為：10⁴：1；
③a．A、C兩點(diǎn)都在等溫線上，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，所以速率：C＞A，故錯(cuò)誤；
b．A、C兩點(diǎn)都在等溫線上，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以化學(xué)平衡常數(shù)：A=C，故錯(cuò)誤；
c．A、C兩點(diǎn)都在等溫線上，C點(diǎn)壓強(qiáng)更高，壓強(qiáng)增大，平衡向氣體體積減少的方向移動(dòng)，即逆反應(yīng)方向移動(dòng)，N₂O₄的轉(zhuǎn)化率降低，所以兩點(diǎn)N₂O₄的轉(zhuǎn)化率：A＞C，故正確；
d．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO₂的體積分?jǐn)?shù)增大，所以由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法，故正確；
故選：cd．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡圖象、平衡狀態(tài)的判斷等，題目難度中等，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的考查．