Question

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要作用．
（1）已知：CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283kJ/molN₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol
則反應(yīng)2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=

 

kJ/mol．
（2）在固定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（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	4.1×106	K1	K2

寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=

 

試判斷K₁

 

K₂（填寫(xiě)“＞”“=”或“＜”）
③下列各項(xiàng)能說(shuō)明該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

（填字母）
a．容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2     
b．v（H₂）_（逆）=_）3v（N₂）_（正）
c．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變                       
d．混合氣體的密度保持不變
④若上述反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2．再向容器中按物質(zhì)的量之比為1：3：2 通入N₂、H₂、NH₃，與原平衡相比，N₂的物質(zhì)的量濃度

 

（填增大，不變或減小，下同），NH₃的體積分?jǐn)?shù)

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專(zhuān)題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律來(lái)計(jì)算反應(yīng)的焓變；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)等于平衡生成物濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物濃度的冪次方乘積；
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�。�
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再向容器中按物質(zhì)的量之比為1：3：2 通入N₂、H₂、NH₃，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正方向移動(dòng)，據(jù)此判斷；

解答： 解：（1）a、CO（g）+1/2O₂（g）=2CO₂（g）△H=-283kJ/mol
b、N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）和a、b兩個(gè)反應(yīng)的關(guān)系是，該反應(yīng)=2a-b，
所以反應(yīng)的焓變=2×（-283kJ/mol）-180kJ/mol=-746KJ/mol，故答案為：-746；
（2）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，平衡常數(shù)計(jì)算表達(dá)式k=

c 2(NH 3)

c(N 2)c 3(H 2)

，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，所以K₁＞K₂，故答案為：

c 2(NH 3)

c(N 2)c 3(H 2)

；＞；
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(shuō)明到達(dá)平衡，即3v（N₂）_正=v（H₂）_逆說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，故b正確；
c．反應(yīng)前后氣體體積減小，若壓強(qiáng)不變，說(shuō)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：bc；
④再向容器中按物質(zhì)的量之比為1：3：2 通入N₂、H₂、NH₃，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正方向移動(dòng)，所以NH₃的體積分?jǐn)?shù)增大，雖然平衡正方向移動(dòng)，但增加了氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量，所以N₂的物質(zhì)的量濃度增大，故答案為：增大；增大；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、化學(xué)平衡常數(shù)、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．