Question

氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：（图

氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：（图中涉及物质为气态）（1）如图1是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式______．（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应： N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：请完成下列问题． t/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5①试比较K1，K2的大小，K1______ K2（填写“＞”、“=”或“＜”）．②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______（填序号字母）：a．容器内N2．H2．NH3的浓度之比为1：3：2 b．v（N2）正=3v（H2）逆c．容器内压强保持不变 d．混合气体的密度保持不变③在400℃时，当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为1mol和2mol、3mol时，则该反应的v（N2）正______ v（N2）逆（填写“＞”、“=”或“＜”）（3）一定条件下，在体积为VL的密闭容器中进行反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），其n（H2）和n（NH3）随时间变化的关系如图2所示．从开始到平衡时，反应的平均速率用H2的浓度变化表示为v（H2）=______．（4）在一定温度时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线如图3所示，下列叙述正确的是______A．逆反应的活化能不小于92kJ/mol B．b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C．加入催化剂，该化学反应放热增多 D．加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率．

Answer 1

（1）该反应的焓变△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以热化学方程式为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1，
故答案为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1；
（2）①该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K₁＞K₂，故答案为：K₁＞K₂；
②a、容器内各物质的浓度之比等于计量数之比，不能证明正逆反应速率相等，故a错误；
b、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，3υ（N₂）（正）=υ（H₂）（逆）是平衡状态，故b错误；
c、容器内压强不变，气体的物质的量不变，该反应达平衡状态，故c正确；
d、如果是在密闭容器中反应，质量不变，体积不变，密度始终不变，故d错误；
故答案为：c；          
③容器的体积为0.5L，NH₃和N₂．H₂的物质的量浓度分别为：2mol/L、4mol/L、6mol/L，400℃时，浓度商Q_c=

22

4×63

=

1

216

＜K，说明反应正向进行，因此有v（N₂）_正＞v（N₂）_逆；
故答案为：＞；
（3）开始到平衡时反应的平均速率v（NH₃）=

△c

△t

=

n2 V

t2

mol/（L．s），则V（H2）=

3

2

V（NH₃）=

3n2

2Vt2

mol/L?s，故答案为：

3n2

2Vt2

mol/L?s；
（4）A、图象分析可知逆反应的活化能应为600KJ，不小于92kJ/mol，故A正确；
B、催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，即可降低生产能耗，故B正确；
C、加入催化剂改变反应速率，不改变化学平衡，反应的热效应不变，故C错误；
D、加入催化剂是同等程度的增大或减小正逆反应速率，故D错误；
故答案为：AB．