Question

5．（1）如圖是NO₂和CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式：NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1．
（2）氨是最重要的氮肥，是產量最大的化工產品之一．其合成原理為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1．，
在定容密閉容器中，使2mol N₂和6mol H₂混合發(fā)生反應，平衡時N₂轉化率為20%：
①當反應達到平衡時，N₂和H₂的濃度比是1：3N₂和H₂的轉化率比是1：1，反應共放熱36.96KJ．
②升高平衡體系的溫度，混合氣體的平均相對分子質量變小，密度不變．（填“變大”“變小”或“不變”）
③當達到平衡時，充入氬氣，平衡將不（填“正向”“逆向”或“不”）移動．
④若容器絕熱，加熱使容器內溫度迅速升至原來的2倍，平衡將逆向（填“正向”“逆向”或“不”）移動．達到新平衡后，容器內溫度小于（填“大于”“小于”或“等于”）原來的2倍．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，1mol NO₂和1mol CO反應生成CO₂和NO放出熱量368-134=234kJ，根據熱化學方程式書寫原則進行書寫；
（2）①加入的氮氣和氫氣的物質的量之比等于其化學計量數之比，無論反應到什么程度，氮氣和氫氣的濃度之比永始終是1：3，轉化率之比1：1；根據熱化學方程式根據焓變與系數成正比計算放出的熱量；
②平均相對分子質量=$\frac{氣體質量總和}{氣體物質的量總和}$，ρ=$\frac{m}{V}$；
③定容密閉容器中，充入氬氣，反應物生成物濃度不變，平衡不移動；
④運用勒夏特列原理解答．

解答 解：（1）由圖可知，1mol NO₂和1mol CO反應生成CO₂和NO放出熱量368-134=234kJ，反應熱化學方程式為NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1；
（2）①加入的氮氣和氫氣的物質的量之比等于其化學計量數之比，無論反應到什么程度，用氮氣和氫氣表示的速率正比等于化學計量數之比，所以氮氣和氫氣的濃度之比永始終是1：3，轉化率之比1：1，
設反應共放熱xKJ，則有
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1
1                             92.4
2×20%                         x
所以解得x=92.4×2×20%=36.96KJ
故答案為：1：3；1：1；36.96；
②升溫，平衡逆向移動，氣體物質的量增大，質量不變，氣體的平均相對分子質量═$\frac{氣體質量總和}{氣體物質的量總和}$，所以，混合氣體的平均相對分子質量減��；
因容器體積沒變，氣體質量不變，所以密度不變，
故答案為：變�。徊蛔�；
③定容密閉容器中，充入氬氣，反應物生成物濃度不變，平衡不移動，
故答案為：不；
④升溫，平衡向吸熱的逆向移動，使體系溫度降低，所以達到新平衡后，容器內溫度小于原來的2倍，故答案為：逆向；小于．

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫、反應速率與化學計量數的關系、氣體的平均相對分子質量、密度、化學平衡的移動，題目難度不大．