Question

【题目】氮及其化合物在工农业生产、生活中有重要作用。请按要求回答下列相关问题：

（1）汽车发动机工作时也会引发N2和O2反应产生大气污染物NO，其能量变化示意图为

则该反应的热化学方程式为___。

（2）工业合成氨的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0，分别在T1、T2温度下，改变起始氢气物质的量，测得平衡时氨的体积分数如图所示：

①比较在m、n、q三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是___点。

②T2条件下，在2L的密闭容器中，充入xmolN2和ymolH2时，3min达平衡，此时反应物的转化率均为a，写出下列仅含a、x的表达式（不必化简）：v(N2)=___；该反应的平衡常数的值K=___。

③图像中T2___T1（填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”）。

Answer 1

【答案】N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+183.8kJ/mol q ax/6mol·L－1·min－1 16(ax)2/[(x-ax) (3x-3ax)3] 低于

【解析】

(1) △H=E(N2)+E(O2)-2E(NO)=945.8kJ/mol+498kJ/mol-2×630kJ/mol=183.8kJ/mol

则该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+183.8kJ/mol

答案为N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+183.8kJ/mol

(2) ① 对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，不断增大H2的物质的量，平衡不断正向移动，反应物N2的转化率不断增大，所以在m、n、q三点所处的平衡状态中，反应物N2转化率最高的点是q点。答案为q

②反应物的转化率均为a，表明两反应物的物质的量之比等于化学计量数之比，即y=3x

答案为ax/6mol·L－1·min－1

答案为16(ax)2/[(x-ax) (3x-3ax)3]

因为正反应为放热反应，T2时氨的体积分数大，说明温度由T1改变到T2时，平衡正向移动，所以图像中T2<T1。答案为 <。