Question

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一．如图是1mol NO₂气体和1mol CO气体反应生成CO₂气体和NO气体过程中能量变化示意图，
（1））请写出NO₂和CO反应的热化学方程式：

 

已知：N₂ （g）+2NO₂ （g）?4NO（g）△H=+292.3kJ?mol^-1，
则反应：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g） 的△H=

 

；
（2）一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入20mol NO₂和5mol O₂发生反应：4NO₂（g）+O₂（g）?2N₂O₅（g）；已知体系中n（NO₂）随时间变化如表：

t（s）	0	500	1000	1500
N（NO2）（mol）	20	13.96	10.08	10.08

写出该反应的平衡常数表达式：K=

 

，
已知：K₃₀₀⁰_C＞K₃₅₀⁰_C，则该反应是

 

反应（填“放热”或“吸热”）．

Answer 1

考点：热化学方程式,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡常数的含义

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）由图可知，1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO放出热量368-134=234kJ，根据热化学方程式书写原则进行书写；然后根据盖斯定律来解答；
（2）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；温度低，化学平衡常数大，则正反应放热．

解答： 解：（1）由图可知，1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO放出热量368-134=234kJ，反应热化学方程式为：
NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ?mol^-1 ①
又有N₂（g）+2NO₂（g）?4NO（g）△H=+292.3kJ?mol^-1②
将2×①-②可得：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）的△H=-760.3kJ/mol．
故答案为：NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ?mol^-1；-760.3kJ/mol；
（2）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，即K=

c2(N2O5)

c4(NO2)?c(O2)

；温度低，化学平衡常数大，则正反应放热，
故答案为：

c2(N2O5)

c4(NO2)?c(O2)

；放热．

点评：本题考查盖斯定律的应用、化学平衡常数表达式的书写和计算以及平衡的移动等知识，题目难度不大．