Question

13．（1）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁=+180.5kJ/mol
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H₂=-92.4kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₃=-483.6kJ/mol
寫出氨氣催化氧化生成一氧化氮氣體和水蒸氣的熱化學方程式4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol．
（2）某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質的量對N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）反應的影響．實驗結果如圖所示：（圖中T表示溫度，n表示物質的量）
①圖象中T₂和T₁的關系是：T₂低于T₁（填“高于”“低于”“等于”“無法確定”）
②比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中，反應物N₂的轉化率最高的是c（填字母）．
（3）N₂O₅是一種新型硝化劑，其性質和制備受到人們的關注：一定溫度下可發(fā)生下列反應：2N₂O₅（g）→4NO₂（g）+O₂（g）△H＞0下表為反應在T₁溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)

t/s	0	500	1000
c（N2O5）/mol•L-1	5.00	3.52	2.48

①500s內(nèi)NO₂的平均生成速率為0.00592mol•L^-1•s^-1．
②該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{{c}^{4}（N{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{N}_{2}{O}_{5}）}$．

Answer 1

分析 （1）由已知熱化學方程式根據(jù)蓋斯定律構造目標熱化學方程式，據(jù)此計算△H的大��；
（2）①根據(jù)溫度升高化學平衡向著吸熱方向進行；
②根據(jù)增加氫氣的物質的量化學平衡向著正反應方向移動；
（3）①500s時，△c（N₂O₅）=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，結合v=$\frac{△c}{△t}$計算；
②可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積與各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積的比值為化學平衡常數(shù)．

解答 解：（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
由蓋斯定律可知，①×2-②×2+③×3得：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol
故答案為：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905.0kJ/mol；
（2）①反應為放熱反應，溫度升高化學平衡向著吸熱方向進行，從T₁到T₂生成物氨氣的量增加，平衡正移，故T₂＜T₁，故答案為：低于；
②b點代表平衡狀態(tài)，c點又加入了氫氣，故平衡向右移動，氮氣的轉化率增大，故答案為：c；
（3）①500s時，△c（N₂O₅）=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，則v（N₂O₅）=$\frac{△c}{△t}$═0.00296mol•L^-1•s^-1，由速率之比等于化學計量數(shù)之比可知，v（NO₂）=0.00296mol•L^-1•s^-1×2=0.00592 mol•L^-1•s^-1；
故答案為：0.00592 mol•L^-1•s^-1；
②2N₂O₅（g）→4NO₂（g）+O₂（g），K=$\frac{{c}^{4}（N{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{N}_{2}{O}_{5}）}$，故答案為：K=$\frac{{c}^{4}（N{O}_{2}）•c（{O}_{2}）}{{c}^{2}（{N}_{2}{O}_{5}）}$．

點評 本題主要考查了蓋斯定律、化學反應速率的計算、外界條件對平衡的影響和化學平衡常數(shù)的書寫，為高頻考點，綜合性較強，難度中等，注意化學反應原理的合理利用，加強計算能力的培養(yǎng)．