Question

利用N₂和H₂可以实现NH₃的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产．请回答下列问题：
（1）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
若有17g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为

226.3kJ

．
（2）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）反应的影响．
实验结果如图所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）
①图象中T₂和T₁的关系是：T₂

低于

T₁（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是

c

（填字母）．
（3）N₂O₅是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注．一定温度下，在恒容密闭容器中N₂O₅可发生下列反应：2N₂O₅（g）?4NO₂（g）+O₂（g）△H＞0．下表为反应在T₁温度下的部分实验数据：

t/s	0	500	1000
c（N2O5）/mol?L-1	5.00	3.52	2.48

则500s内NO₂的平均生成速率为

0.00592mol?L^-1?s^-1

．
能判断上述反应达到平衡的依据是

abd

（填写序号）
a．容器内压强保持不变                  b．单位时间内每生成2mol NO₂，同时生成1mol N₂O₅
c．容器内气体密度保持不变              d．NO₂ 与N₂O₅物质的量比例保持不变．

Answer 1

分析：（1）根据盖斯定律来求反应的焓变，然后根据反应放出的热量与物质的量成正比；
（2）①根据温度升高化学平衡向着吸热方向进行；
②根据增加氢气的物质的量化学平衡向着正反应方向移动；
（3）500s，c（N₂O₅）变化量为5.00-3.52=1.48mol/L，结合v=

△c

△t

计算；利用平衡的特征“等”、“定”及由此衍生的物理量来判断平衡．

解答：解：（1）①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol，
②N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，
③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol，
由盖斯定律①×2-②×2+③×3得：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=905.2kJ/mol；     
则17g 即1mol氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为

1

4

×905.2kJ=226.3kJ，
故答案为：226.3kJ；   
（2）①反应为放热反应，温度升高化学平衡向着吸热方向进行，从T₁到T₂反应物氮气的量增加，故T₁＜T₂，故答案为：低于；
 ②b点代表平衡状态，c点又加入了氢气，故平衡向右移动，氮气的转化率增大，故答案为：c；
（3）500s，c（N₂O₅）变化量为5.00-3.52=1.48mol/L，则v（N₂O₅）=

△c

△t

=

1.48mol/L

500s

=0.00296mol?L^-1?s^-1，由速率之比等于化学计量数之比可知，v（NO₂）=0.00296mol?L^-1?s^-1×2=0.00592 mol?L^-1?s^-1；
a．该反应为体积不等的反应，则容器内压强保持不变，达到平衡，故选；
b．单位时间内每生成2mol NO₂，同时生成1mol N₂O₅，正逆反应速率相等，达到平衡，故选；
c．恒容密闭容器，气体质量不变，容器内气体密度始终保持不变，不能判定平衡状态，故不选；
d．NO₂与N₂O₅物质的量比例保持不变，物质的量不再变化，达到平衡，故选；
故答案为：0.00592 mol?L^-1?s^-1；abd．

点评：本题考查了盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡的影响、平衡的判断等，题目难度中等，注重高考常考点的考查，注意图象和表格中数据的分析．