Question

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在生產、生活中有著重要作用．
（1）已知：CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283kJ/molN₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol
則反應2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=

 

kJ/mol．
（2）在固定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H＜0，其平衡常數K與溫度T的關系如下表：

T/K	298	398	498
平衡常數K	4.1×106	K1	K2

寫出該反應的平衡常數表達式：K=

 

試判斷K₁

 

K₂（填寫“＞”“=”或“＜”）
③下列各項能說明該反應一定達到平衡狀態(tài)的是

 

（填字母）
a．容器內N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2     
b．v（H₂）_（逆）=_）3v（N₂）_（正）
c．容器內壓強保持不變                       
d．混合氣體的密度保持不變
④若上述反應達到平衡時，N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2．再向容器中按物質的量之比為1：3：2 通入N₂、H₂、NH₃，與原平衡相比，N₂的物質的量濃度

 

（填增大，不變或減小，下同），NH₃的體積分數

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,化學平衡常數的含義,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題

分析：（1）根據蓋斯定律來計算反應的焓變；
（2）依據平衡常數等于平衡生成物濃度的冪次方乘積除以反應物濃度的冪次方乘積；
根據升高溫度平衡吸熱方向移動以及平衡逆向移動平衡常數減小；
③直接標志：①速率關系：正反應速率與逆反應速率相等，②反應體系中各物質的百分含量保持不變．
間接標志：①混合氣體的總壓強、總體積、總物質的量不隨時間的改變而改變（m+n≠p+q）；②各物質的濃度、物質的量不隨時間的改變而改變；③各氣體的體積、各氣體的分壓不隨時間的改變而改變；
④再向容器中按物質的量之比為1：3：2 通入N₂、H₂、NH₃，相當于增大壓強，平衡向正方向移動，據此判斷；

解答： 解：（1）a、CO（g）+1/2O₂（g）=2CO₂（g）△H=-283kJ/mol
b、N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol
根據蓋斯定律，反應2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）和a、b兩個反應的關系是，該反應=2a-b，
所以反應的焓變=2×（-283kJ/mol）-180kJ/mol=-746KJ/mol，故答案為：-746；
（2）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，平衡常數計算表達式k=

c 2(NH 3)

c(N 2)c 3(H 2)

，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數減小，所以K₁＞K₂，故答案為：

c 2(NH 3)

c(N 2)c 3(H 2)

；＞；
③a．平衡時反應混合物中各組分的含量保持不變，但容器內N₂、H₂、NH₃的濃度之比不一定為為1：3：2，所以不能作為平衡的標志，故a錯誤；   
b．平衡時不同物質表示速率之比等于系數之比說明到達平衡，即3v（N₂）_正=v（H₂）_逆說明反應達到平衡，故b正確；
c．反應前后氣體體積減小，若壓強不變，說明反應達到平衡，故c正確；
d．反應前后氣體的質量不變，容器的體積不變，所以密度不變，所以混合氣體的密度保持不變不能作為平衡的標志，故d錯誤；
故選：bc；
④再向容器中按物質的量之比為1：3：2 通入N₂、H₂、NH₃，相當于增大壓強，平衡向正方向移動，所以NH₃的體積分數增大，雖然平衡正方向移動，但增加了氮氣的物質的量，所以N₂的物質的量濃度增大，故答案為：增大；增大；

點評：本題主要考查了熱化學方程式的書寫、化學平衡常數、平衡狀態(tài)的判斷等，題目難度中等，側重對學生能力的考查．