Question

【题目】自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO。

（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应_________。（填字母）

A．所需的活化能很高 B．吸收的能量很多

（2）在不同温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常数K如下表：

温度/℃	1538	1760	2404
平衡常数K	0.86×10－4	2.6×10－4	64×10－4

①该反应的△H______0。（填“>”、“=”或“<”）

②其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时，N2的转化率随时间变化如图所示，请 补充完成1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图。________________

（3）2404℃时，在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2，计算反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)达到平衡时NO的浓度和O2的转化率。（此温度下不考虑O2与NO的反应。计算结果保留两位有效数字）_____________

Answer 1

【答案】A > 0.20mol/L，3.8%

【解析】

(1)自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO，说明该反应难以进行，反应的活化能高；
(2)①依据温度不同平衡常数的变化，判断升温化学平衡移动方向判断反应的吸热放热；

②依据温度升高达到平衡所需要时间减小，氮气转化率增大；画出图象变化；
(3)依据2404℃时的平衡常数，结合化学平衡的三段式列式计算。

（1）闪电或者高温，主要是提供能量给N2分子，让其破坏变成氮原子，因此，只能说明引发反应所需要的能量高即活化能高，不能说明反应吸收的能量高，

故本题的正确答案为A。
（2）①在不同温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常数K随温度升高K值增大，所以正反应方向是吸热反应，故△H>0；
②1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图，根据温度越高平衡需要时间越短，氮气转化率越大，不难画出图像。

，

故本题的正确答案为：；

（3）2404℃时，在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2，计算反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)；

依据化学平衡的三段式计算列式计算，设达到平衡时NO的浓度为2x，则
N2(g)＋O2(g)2NO(g)

起始量（mol） 2.6 2.6 0
变化量（mol） x x 2x
平衡量（mol） 2.6-x 2.6-x 2x
平衡浓度为c(N2)=（2.6-x）mol/L，c(O2)=（2.6-x）mol/L，c(NO)=2x mol/L；
2404℃时化学平衡常数K=64×10-4
K===64×10-4，
解得x=0.10mol，则平衡时NO的浓度0.20mol/L；
O2的转化率=×100%=3.8%，

故答案为：0.20mol/L；3.8%。