Question

X、Y、Z、W均為10電子的分子或離子．X有5個原子核．通常狀況下，W為無色液體．它們之間轉化關系如圖1所示，請回答：

（1）工業(yè)上每制取1mol Z要放出46.2kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式：

 

．
（2）工業(yè)制取Z的化學平衡常數K與T的關系如下表：

T/K	298	398	498	…
K/（mol?L-1）-2	4.1×106	K1	K2	…

請完成下列問題：
①試比較K₁、K₂的大小，K₁

 

K₂（填寫“＞”“=”或“＜”）
②恒溫固定體積的容器中，下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據的是

 

（填序號字母）．
A．容器內各物質的濃度之比為化學計量數比         B．混合氣體密度保持不變
C．容器內壓強保持不變                         D．混合氣體相對分子質量保持不變
（3）某化學小組同學模擬工業(yè)生產制取HNO₃，設計如圖2所示裝置，其中a為一個可持續(xù)鼓入空氣的橡皮球．
①A中發(fā)生反應的化學方程式是

 

．
②B中濃H₂SO₄的作用是

 

．
（4）寫出D裝置中反應的化學方程式

 

．
（5）a中通入空氣的作用

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷,工業(yè)制取硝酸,化學平衡常數的含義,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題,元素及其化合物

分析：X、Y、Z、W均為10電子的分子或離子，通常狀況下，W為無色液體判斷為H₂O，X有5個原子核，發(fā)生反應X+Y

△

Z+W，應是NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，推斷X為NH₄⁺、Y為OH^-、Z為NH₃，
（1）反應為N₂+3H₂?2NH₃，計算生成2mol氨氣放出的熱量，注明物質的聚集狀態(tài)與焓變，書寫熱化學方程式；
（2）①根據反應熱判斷溫度平衡的影響，進而判斷平衡常數大��；
②當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，注意選擇的物理量應隨反應發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化，說明到達平衡；
（3）①A中發(fā)生氨的催化氧化，氨氣與氧氣反應生成NO與水；
②吸收水與未反應的氨氣；
（4）D中為二氧化氮與水反應生成硝酸與NO；
（5）整個過程中，氨氣被氧化NO、NO被氧化為二氧化氮，都需要氧氣．

解答： 解：X、Y、Z、W均為10電子的分子或離子，通常狀況下，W為無色液體判斷為H₂O，X有5個原子核，發(fā)生反應X+Y

△

Z+W，應是NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，推斷X為NH₄⁺、Y為OH^-、Z為NH₃，
（1）反應為N₂+3H₂?2NH₃，生成2mol氨氣放出的熱量=46.2kJ×2=92.4kJ，故該反應熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂?2NH₃（g）△H=-92.4KJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂?2NH₃（g）△H=-92.4KJ/mol；
（2）①正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，平衡常數減小，故K₁＞K₂，
故答案為：＞；
②A．平衡時容器內各物質的濃度之比不一定大于化學計量數比，與物質的起始濃度、轉化率有關，故A錯誤；
B．容器容積不變，混合氣體總質量不變，密度始終保持不變，密度不變不能說明到達平衡，故B錯誤；
C．隨反應進行，反應混合物的物質的量減小，恒溫恒容，壓強降低，容器內壓強保持不變，說明到達平衡，故C正確；
D．混合氣體總質量不變，隨反應進行，反應混合物的物質的量減小，混合氣體相對分子質量增大，平均相對分子質量保持不變，說明到達平衡，故D正確，
故答案為：CD；
（3）①A中發(fā)生氨的催化氧化，氨氣與氧氣反應生成NO與水，反應方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
②濃硫酸作用是吸收水與未反應的氨氣，
故答案為：吸收水與未反應的氨氣；
（4）D中為二氧化氮與水反應生成硝酸與NO，反應方程式為：3 NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案為：3 NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（5）整個過程中，氨氣被氧化NO、NO被氧化為二氧化氮，都需要氧氣，a中通入空氣，氧化氨氣和NO，
故答案為：氧化氨氣和NO．

點評：本題考查無機物推斷、熱化學方程式、化學平衡常數、平衡狀態(tài)、硝酸的制備等，題目比較綜合，推斷物質是解題關鍵，注意識記常見10電子、18電子微粒，難度中等．