Question

【题目】对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义．
（1）N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应，已知反应的热化学方程式如下： N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJmol﹣1；
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣483kJmol﹣1；
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=﹣93kJmol﹣1 ．
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为 ．
（2）汽车尾气净化的一个反应原理为：2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H＜0． 一定温度下，将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图1所示．

①NO的平衡转化率为 ， 0～20min平均反应速率v（NO）为mol/（Lmin）；该温度下的化学平衡常数数值是 ． 25min时，若保持反应温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，则化学平衡将 移动（填“向左”、“向右”或“不”）．
②下列可说明该反应已经达到平衡的是 ．
a． v生成（CO2）=v消耗（CO）
b．混合气体的密度不再改变
c．混合气体的平均相对分子质量不再改变
d．单位时间内消耗2n mol CO2的同时生成n mol N≡N
e．NO、CO、N2、CO2的浓度相等
③反应达到平衡后，改变某一个条件，如图2曲线①⑧中正确的是

Answer 1

【答案】
（1）4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H=﹣903kJ?mol﹣1
（2）28.57%；0.02；0.05；向左； cd；①⑤⑦
【解析】解：（1）已知：①N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJmol﹣1；

②2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣483kJmol﹣1；

③N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=﹣93kJmol﹣1．

根据盖斯定律，②×3+①×2﹣③×2可得：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H=[3×（﹣483kJmol﹣1）+（+180.5kJmol﹣1）×2﹣2×（﹣93kJmol﹣1）]=﹣903kJmol﹣1，

所以答案是：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H=﹣903kJmol﹣1；（2）①由图可知，20min到达平衡，平衡时生成氮气为0.4mol，由方程式可知消耗NO为0.4mol×2=0.8mol，NO转化率= ×100%=28.57%，v（NO）= =0.02mol/（Lmin），若保持反应温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，

	2NO（g）+	2CO（g）	N2（g）+	2CO2（g）△H＜0
起始（mol）	2.8	2.4	0	0
转化（mol）	0.8	0.8	0.4	0.8
平衡（mol）	2.0	1.6	0.4	0.8

化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值，该温度下的化学平衡常数K= = =0.05，25min时，若保持反应温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，

2NO（g）+	2CO（g）	N2（g）+	2CO2（g）
2	1.6+0.8=2.4	0.8+0.4=1.2	0.4

Q= =0.017＞K，浓度商Qc＞K，平衡逆向移动；

所以答案是：28.57%；0.02mol/（Lmin）；0.05；向左；

②2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）△H＜0．

a． v生成（CO2）表示V正，v消耗（CO）表示V正，所以不能表示到达平衡，故a错误；

b．反应前后都为气体，在密闭容器中，反应前后质量不变，混合气体的密度ρ= 始终保持不变，所以不能判断，故b错误；

c．反应前后质量不变，但反应后气体的体积减小，所以当混合气体的平均相对分子质量不再改变，能判断达到平衡，故c正确；

d．单位时间内消耗2n mol CO2的表示V逆，同时生成n mol N≡N表示V正，且符合其系数比，能判断达到平衡，故d正确；

e．达到平衡不必必须满足NO、CO、N2、CO2的浓度相等，所以不能判断达到平衡，故e错误；

所以答案是：cd；

③平衡常数只受温度影响，升高温度平衡向吸热反应移动，该反应正反应为放热反应，故升高温度平衡向逆反应移动，平衡常数减小，故①正确②错误；

催化剂只改变化学反应速率，不改变化学平衡，物质转化率不变，故③④错误；

平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变，与物质的浓度无关，故⑤正确⑥错误；

压强增大，平衡正向进行，增大氮气的物质的量，氮气的浓度增大，⑦正确⑧错误；

综上所述①⑤⑦正确；

所以答案是：①⑤⑦．

【考点精析】根据题目的已知条件，利用化学平衡状态本质及特征和化学平衡状态的判断的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．