Question

【題目】氮的化合物在生產生活中廣泛存在。

(1)①可通過反應：NH3(g)+ Cl2(g)=NH2Cl(g)+ HCl(g)制備氯胺，己知部分化學鍵的鍵能：

則上述反應的△H=______________。

② NH2Cl與水反應生成強氧化性的物質，可作長效緩釋消毒劑，該反應的化學方程式為：_________________。

(2)用焦炭還原NO的反應為：2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)，向容積均為1L的甲、乙、丙三個恒容恒溫(反應溫度分別為400 ℃、400 ℃、T ℃)容器中分別加入足量的焦炭和一定量的NO，測得各容器中n(NO)隨反應時間t 的變化情況如下表所示：

①該反應為________(填“放熱”或“吸熱”)反應

②乙容器在200min達到平衡狀態，則0～200 min內用NO的濃度變化表示的平均反應速率v(NO)=_________。

(3)用焦炭還原NO2的反應為：2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，在恒溫條件下，1 mol NO2和足量C發生該反應，平衡時NO2和CO2的物質的量濃度與平衡總壓的關系如圖所示：

A、B兩點的濃度平衡常數關系：Kc(A)________Kc(B)(填“< ”或“> ”或“=”)。

A、B、C三點中NO2的轉化率最高的是：__________(填“A”或“B”或“C”)點．

計算C點時該反應的壓強平衡常數：Kp(C)=____________(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數)。

Answer 1

【答案】(1)①+11.3kJ/mol；

②NH2Cl+H2ONH3+HClO或NH2Cl+2H2ONH3·H2O+HClO

(2)①放熱；②0.003mol/(L·min)(3)①=；②A；③2MPa

【解析】

試題分析：(1)①NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)，△H=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=(3×391.3+243.0)-(2×391.3+191.2+431.8)=+11.3 kJmol-1；

②NH2Cl與水反應生成強氧化性的物質，可作長效緩釋消毒劑，該反應的化學方程式為NH2Cl+H2NH3+HClO或NH2Cl+2H2ONH3·H2O+HClO；

(2)①根據數據，在400℃時，甲乙容器，乙的充入量為甲的一半，隨著反應的進行，在各個時間段內NO的濃度均比甲的一半還要大，說明該反應為放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動；

②根據2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)，前后氣體體積不變，相同溫度下，甲與乙為等效平衡，故乙平衡時NO的物質的量為甲平衡時的一半，為0.4mol，則0～200min內用NO的濃度變化表示的平均反應速率v(NO)==0.003 molL-1min-1；

(3)①A、B兩點的溫度相同，平衡常數只與溫度有關，故濃度平衡常數關系：Kc(A)=Kc(B)；

②2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，增大壓強平衡逆向移動，故A、B、C三點中NO2的轉化率最高的是A點；

設生成二氧化碳2x mol，列三段式：

2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)

起始物質的量： 1 0 0

轉化物質的量： 2x x 2x

平衡物質的量：1-2x x 2x

C點時NO2和CO2濃度相等，則1-2x=2x，解得：x=0.25，因，C點時NO2和CO2濃度相等，則NO2和CO2的分壓也相等，即Kp(NO2)=Kp(CO2)，Kp(C)==Kp(N2)=10MPa×=2MPa。