Question

4．氮是一種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）圖是1mol NO₂和1mol CO反應(yīng)生成CO₂和NO過(guò)程中能量變化示意圖，寫(xiě)出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234KJ/mol．
（2）已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180kJ•mol^-1
2NO（g）+2CO（g）═N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746kJ•mol^-1
則反應(yīng)CO（g）+1/2O₂（g）═CO₂（g）的△H=-283 kJ•mol^-1
（3）在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0；
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
②若5分鐘末達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得體系壓強(qiáng)是開(kāi)始時(shí)的0.7倍，則平衡時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率為36%；
③平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表：則 K₁＞K₂（填寫(xiě)“＞”、“=”或“＜”）

T/K	398	498
平衡常數(shù)K	K1	K2

Answer 1

分析 （1）由圖可知，1mol NO₂（g）和1mol CO（g）反應(yīng)生成1mol CO₂（g）和1mol NO（g）放出熱量為368kJ-134kJ=234kJ，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式；
（2）已知：①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180kJ•mol^-1
②2NO（g）+2CO（g）═N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，（①+②）÷2可得：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）；
（3）①化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫(xiě)出；
②若5分鐘末達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得體系壓強(qiáng)是開(kāi)始時(shí)的0.7倍，則平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為（0.2+0.6）mol×0.7=0.56mol，利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)氫氣的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算氫氣的轉(zhuǎn)化率；
③正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減�。�

解答 解：（1）由圖可知，1mol NO₂（g）和1mol CO（g）反應(yīng)生成1mol CO₂（g）和1mol NO（g）放出熱量為368kJ-134kJ=234kJ，熱化學(xué)方程式為：NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234KJ/mol，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234KJ/mol；
（2）已知：①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180kJ•mol^-1
②2NO（g）+2CO（g）═N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，（①+②）÷2可得：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g），則△H=$\frac{1}{2}$×（180kJ•mol^-1-746kJ•mol^-1）=-283kJ•mol^-1，
故答案為：-283；
（3）①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$，
故答案為：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
②若5分鐘末達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得體系壓強(qiáng)是開(kāi)始時(shí)的0.7倍，則平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為（0.2+0.6）mol×0.7=0.56mol，則：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）物質(zhì)的量減小△n
        3                          2
        0.36mol             0.8mol-0.56mol=0.24mol
故氫氣的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.36mol}{0.6mol}$×1005=36%，
故答案為：36%；
②正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，故平衡常數(shù)K₁＞K₂，
故答案為：＞．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡常數(shù)及影響因素、熱化學(xué)方程式、蓋斯定律應(yīng)用等，（3）中計(jì)算注意差量法的應(yīng)用，難度中等．