Question

【题目】氮的化合物在生产生活中广泛存在。

(1)①可通过反应：NH3(g)+ Cl2(g)=NH2Cl(g)+ HCl(g)制备氯胺，己知部分化学键的键能：

则上述反应的△H=______________。

② NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质，可作长效缓释消毒剂，该反应的化学方程式为：_________________。

(2)用焦炭还原NO的反应为：2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)，向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400 ℃、400 ℃、T ℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO，测得各容器中n(NO)随反应时间t 的变化情况如下表所示：

①该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应

②乙容器在200min达到平衡状态，则0～200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=_________。

(3)用焦炭还原NO2的反应为：2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生该反应，平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)________Kc(B)(填“< ”或“> ”或“=”)。

A、B、C三点中NO2的转化率最高的是：__________(填“A”或“B”或“C”)点．

计算C点时该反应的压强平衡常数：Kp(C)=____________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

Answer 1

【答案】(1)①+11.3kJ/mol；

②NH2Cl+H2ONH3+HClO或NH2Cl+2H2ONH3·H2O+HClO

(2)①放热；②0.003mol/(L·min)(3)①=；②A；③2MPa

【解析】

试题分析：(1)①NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)，△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(3×391.3+243.0)-(2×391.3+191.2+431.8)=+11.3 kJmol-1；

②NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质，可作长效缓释消毒剂，该反应的化学方程式为NH2Cl+H2NH3+HClO或NH2Cl+2H2ONH3·H2O+HClO；

(2)①根据数据，在400℃时，甲乙容器，乙的充入量为甲的一半，随着反应的进行，在各个时间段内NO的浓度均比甲的一半还要大，说明该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；

②根据2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)，前后气体体积不变，相同温度下，甲与乙为等效平衡，故乙平衡时NO的物质的量为甲平衡时的一半，为0.4mol，则0～200min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)==0.003 molL-1min-1；

(3)①A、B两点的温度相同，平衡常数只与温度有关，故浓度平衡常数关系：Kc(A)=Kc(B)；

②2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)，增大压强平衡逆向移动，故A、B、C三点中NO2的转化率最高的是A点；

设生成二氧化碳2x mol，列三段式：

2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)

起始物质的量： 1 0 0

转化物质的量： 2x x 2x

平衡物质的量：1-2x x 2x

C点时NO2和CO2浓度相等，则1-2x=2x，解得：x=0.25，因，C点时NO2和CO2浓度相等，则NO2和CO2的分压也相等，即Kp(NO2)=Kp(CO2)，Kp(C)==Kp(N2)=10MPa×=2MPa。