Question

7．在當今社會，氮的氫化物和氧化物與我們的生活息息相關．
（1）NO是一種污染物，工業(yè)上用NH₃、O₂脫除煙氣中NO的原理如圖所示，該原理中NO最終轉化為N₂（填化學式），V⁴⁺-O-H在反應過程中作催化劑．當消耗2molNH₃和0.5molO₂時，除去的NO在標準狀況下的體積為44.8L．

（2）N₂H₄是發(fā)射航天火箭的常用燃料，已知：N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-538kJ•mol^-1．斷開1mol下列化學鍵系數(shù)的能量分別為N-H：390kJ、N≡N：946kJ、O-H：460kJ、O=O：498kJ．則斷開1molN-N需要吸收的能量是190kJ．
（3）工業(yè)制硝酸時，會發(fā)生反應：4NH₃（g）+5O₂（g）$?_{加熱}^{催化劑}$4NO（g）+6H₂O（g）△H＜0．
①若其它條件不變，則下列圖象不正確的是D（填字母）．

②在1L容積固定的密閉容器中充入NH₃和O₂發(fā)生該反應，部分物質的濃度隨時間的變化如下表所示．

	c（NH3）/mol•L-1	c（O2）/mol•L-1	c（NO）mol•L-1
0	1.2	1.75	0
4min	0.4	0.75	0.8
6min	0.4	0.75	0.8
8min	0.6	1	0.6
9min	0.6	1	0.6
10min	1.05	1	1.05
12min	…	…	…

0～4min內(nèi)，用O₂表示該反應的平均反應速率為0.25mol•L^-1•min^-1．反應6～8min時改變了反應條件，改變的反應條件可能是升高溫度．

Answer 1

分析 （1）由圖該原理中的中NO最終轉化為H₂O和氮氣；V⁴⁺-O-H在反應前后不變，作催化劑；氨氣失去的電子的物質的量等于NO和氧氣得到的電子總物質的量；
（2）焓變=反應物總鍵能-生成物總鍵能；
（3）①A．該反應前后氣體物質的量增大，增大壓強化學反應速率增大，反應到達平衡的時間縮短，平衡逆向移動，氨氣轉化率降低；
B．催化劑只改變化學反應速率，改變反應達到平衡的時間，但不影響平衡移動；
C．該反應前后氣體物質的量增大，增大壓強化學反應速率增大，反應到達平衡的時間縮短，平衡逆向移動，NO的產(chǎn)率降低；
D．該反應的正反應是放熱反應，升高溫度平衡逆向移動；
②根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算反應速率；反應6～8min時反應逆向移動，可能為升高溫度．

解答 解：（1）由圖1可知反應物為氧氣、一氧化氮和氨氣最終生成物為氮氣和水，所以NO最終轉化為N₂和H₂O；V⁴⁺-O-H在反應前后不變，作催化劑；氧氣、一氧化氮和氨氣反應生成氮氣和水，反應中氨氣失去的電子的物質的量等于NO和氧氣得到的電子總物質的量，2mol NH₃轉化為N₂失去6mol電子，0.5mol O₂得到2mol電子，則NO轉化為N₂得到的電子為4mol，所以NO的物質的量為2mol，其體積為44.8L；
故答案為：N₂；催化劑；44.8；
（2）焓變=反應物總鍵能-生成物總鍵能，設斷開1molN-N需要吸收的能量QkJ，則：Q+4×390+498-946-4×460=-538，解得Q=190；
故答案為：190kJ；
（3）①該反應是個氣體體積增大、正反應放熱的反應，
A、增大壓強，反應逆向移動，氨氣的轉化率減小，且壓強增大化學反應速率增大，縮短反應到達平衡的時間，所以圖象符合，故A不選；
B、催化劑加快反應速率，但不改變平衡，所以圖象符合，故B不選；
C、增大壓強，逆向移動，NO的產(chǎn)率降低，所以圖象符合，故C不選；
D、升高溫度，反應逆向移動，水蒸氣的含量降低，所以圖象不符合，故D選；
故答案為：D；
②0～4min內(nèi)，v（O₂）=$\frac{1.75-0.75}{4}$mol/（L．min）=0.25mol/（L．min）；反應6～8min時反應逆向移動，可能為升高溫度，
故答案為：0.25；升高溫度．

點評 本題考查化學平衡計算、外界條件對化學平衡移動影響等知識點，側重考查學生計算及圖象分析判斷、知識綜合運用能力，明確溫度、壓強、催化劑對化學反應速率、化學平衡移動影響是解本題關鍵，注意：催化劑只影響反應速率不影響平衡移動，題目難度不大．