Question

【题目】硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程中：
（1）反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0；恒温时，将N2和H2的混合气体充入2L密闭容器中，10分钟后反应达到平衡，图1图象能正确表示该过程中相关量的变化的是 ． （选填字母）．
（2）一定温度下，在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应．若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的 ，则N2的转化率a1=；若向该容器中再加入1molN2和3molH2 ， 达到平衡状态时，N2的转化率为a2 ， 则a2a1（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）2NO（g）+O2（g）2NO2（g）．在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下温度变化的曲线（如图2）． ①比较P1、P2的大小关系：P1P2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是 ．
（4）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气． ①催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2 ．
已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣483.6kJ/mol
N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是 ．
②碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2 ． 若每4.6gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.05mol，则反应的离子方程式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）ab
（2）60%；＞
（3）＜；减小
（4）4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1034.9kJ/mol；2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2
【解析】解：（1）恒温时，将N2和H2的混合气体充入2L密闭容器中，10分钟后反应达到平衡时，反应放热，随反应减小速率减慢，放热减少，容器体积不变，混合气体密度不变，反应正向进行，混合气体质量不变，总物质的量减少，混合气体的平均相对分子质量增大，但开始不为0，

所以答案是：ab；（2）

	N2+	3H2=	2NH3
起始（mol）	1	3	0
转化（mol）	x	3x	2x
平衡（mol）	1﹣x	3﹣3x	2x

（1﹣x）+（3﹣3x）+2x=（1+3）×

解得x=0.6mol，则N2的转化率a1= ×100=60%，

若向该容器中再加入1molN2和3molH2，压强增大，平衡正向移动，转化率增大，则a2＞a1，

所以答案是：60%；＞；（3）①已知2NO（g）+O2（g）2N02（g）是正方向体积减小的反应，增大压强平衡正移，则NO的转化率会增大，由图可知p2时NO的转化率大，则p2时压强大，即p1＜p2，所以答案是：＜；

②由图象2可知，随着温度的升高，NO的转化率减小，说明升高温度平衡逆移，则该反应正方向是放热反应，所以升高温度平衡常数K减小；所以答案是：减小；（4）①a.2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣483.6kJ/mol

b．N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol

由盖斯定律可知，a×2﹣b得到4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g），则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式为4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1034.9kJ/mol，

所以答案是：4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1034.9kJ/mol；

②用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2，C元素的化合价不变，每4.6gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.05mol，n（NO2）= =0.1mol，可知N元素的化合价由+4价降低为+3价，由+4价升高为+5价，离子反应为2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2，所以答案是：2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2．

【考点精析】通过灵活运用化学平衡的计算，掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%即可以解答此题．