Question

【題目】氮是地球上含量豐富的一種元素，氮元素的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

（1）根據(jù)下列能量變化示意圖，請(qǐng)寫出和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______。

（2）在固定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)： 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

①試判斷______（填寫>、=，<）

②下列各項(xiàng)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______（填字母）

a. 容器內(nèi)、、的濃度之比為1：3：2

b.

c. 容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

d. 混合氣體的密度保持不變

（3）對(duì)反應(yīng) H>0，在溫度分別為、時(shí)，平衡體系中的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如下圖所示。

①A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A_________C（填>、=、<）

②A、C兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率：A_________C（填>、=、<）

③由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以采用的方法是__________。

（4）一定溫度下

①若在1L的密閉容器中，充入1 mol和3 mol發(fā)生反應(yīng)，并維持容積恒定，10min達(dá)到平衡時(shí)，氣體的總物質(zhì)的量為原來(lái)的7/8，則的轉(zhuǎn)化率a（）=______，以表示該過(guò)程的反應(yīng)速率v（）=_________.

②若在1L的密閉容器中，充入2mol和6mol發(fā)生反應(yīng)，并維持壓強(qiáng)恒定，達(dá)到平衡時(shí)， 平衡濃度比①中平衡濃度的2倍________。（填>、=、<）

Answer 1

【答案】 > c < > 加熱 25% >

【解析】（1）根據(jù)能量變化圖，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此熱化學(xué)反應(yīng)方程式為： ；（2）①化學(xué)平衡常數(shù)受溫度的影響，因?yàn)榇朔磻?yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即K1>K2；②a、不清楚投入量是多少，容器內(nèi)、、的濃度之比為1：3：2只是一個(gè)特殊的比值，因此不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志，故錯(cuò)誤；b、用不同物質(zhì)的表示反應(yīng)速率，達(dá)到平衡，要求反應(yīng)方向一正一逆，且速率之比等于系數(shù)之比，通過(guò)題目方向是一正一逆，且速率之比不等于系數(shù)之比，不能做為達(dá)到平衡的標(biāo)志，故錯(cuò)誤；c、因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體的系數(shù)之和不相等，反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)在變化，當(dāng)壓強(qiáng)不變則說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；d、恒容狀態(tài)下，密度始終不變，密度不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故錯(cuò)誤；答案選c；（3）①、C點(diǎn)壓強(qiáng)大于A點(diǎn)，壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率加快，即A<C；②曲線是隨壓強(qiáng)的增大而減小，NO2的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，N2O4的轉(zhuǎn)化率減小，即A>C；③、恒壓狀態(tài)下，從下到上NO2的體積分?jǐn)?shù)增大，根據(jù)勒夏特列原理，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即升高溫度， T2>T1，則由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以采用的方法是加熱；

（4）① N2 ＋ 3H22NH3

起始量： 1 3 0

變化量： x 3x 2x

平衡量： （1－x) (3－3x) 2x

根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，即=，解得x=0.25，則N2的轉(zhuǎn)化率為0.25×100%=25%，v(NH3)=2×mol/(L·min)=0.05 mol/(L·min)；②若在1L的密閉容器中，充入2mol和6mol發(fā)生反應(yīng)，并維持壓強(qiáng)恒定，①中為恒容，②中為恒壓，反應(yīng)正方向氣體體積縮小，②中保持恒壓時(shí)壓強(qiáng)比①中的2倍還大，增大壓強(qiáng)反應(yīng)向氣體體積縮小的方向移動(dòng)，則達(dá)到平衡時(shí)， 平衡濃度比①中平衡濃度的2倍還大。