氮是地球上含量豐富的元素,氮及其化合物的研究在生產(chǎn)、生活中有著重要意義.
(1)如圖是1mol NO
2和1mol CO反應(yīng)生成CO
2和NO過程中能量變化示意圖,寫出NO
2和CO反應(yīng)的熱化學方程式
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
.若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大,則E
1的變化是
減小
減小
,該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H
不變
不變
(填“增大”“減小”或“不變”).
(2)已知:N
2(g)+O
2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol
-12NO(g)+2CO(g)=N
2(g)+2CO
2(g)△H=-746kJ?mol
-1則反應(yīng)CO(g)+
O
2(g)=CO
2(g)的△H=
-283
-283
kJ?mol
-1(3)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道,在常溫、常壓、光照條件下,N
2在催化劑(摻有少量Fe
2O
3的TiO
2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng):N
2(g)+3H
2O(l)=2NH
3(g)+
O
2(g)△H=a kJ?mol
-1為進一步研究NH
3生成量與溫度的關(guān)系,測得常壓下達到平衡時部分實驗數(shù)據(jù)如下表:
T/K |
303 |
313 |
323 |
NH3生成量/(10-6mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
此合成反應(yīng)中,a
>
>
0;△s
<
<
0,(填“>”、“<”或“=”)
(4)在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入2mol NH
3和3mol O
2,發(fā)生反應(yīng)4NH
3(g)+5O
2(g)?4NO(g)+6H
2O(g),2min后達到平衡,生成1.2mol NO.則前2分鐘的平均反應(yīng)速率v(NH
3)為
0.3mol/(L?min),
0.3mol/(L?min),
,平衡時O
2的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
,該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式K=
C4(NO)C6(H2O) |
C4(NH3)C5(O2) |
,
C4(NO)C6(H2O) |
C4(NH3)C5(O2) |
,
.
(5)某溫度下,體積均為0.25L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng):N
2(g)+3H
2(g)
2NH
3(g)△H=-92.4kJ?mol
-1,實驗測得反應(yīng)起始時、達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
容器 編號 |
起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol |
反應(yīng)達平衡時的焓變/kJ?mol-1 |
N2 |
H2 |
NH3 |
A |
1 |
3 |
0 |
△H1=-23.1 |
B |
0.9 |
2.7 |
0.2 |
△H2 |
容器B中反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時的反應(yīng)熱△H
2=
13.86
13.86
.