Question

9．自然界里氮的固定途徑之一是在閃電的作用下，N₂與O₂反應(yīng)生成NO．
（1）反應(yīng)需要在閃電或極高溫條件下發(fā)生，說明該反應(yīng)A．（填字母）
A．所需的活化能很高           B．吸收的能量很多
（2）在不同溫度下，反應(yīng)N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）的平衡常數(shù)K如下表：

溫度/℃	1538	1760	2404
平衡常數(shù)K	0.86×10-4	2.6×10-4	64×10-4

①該反應(yīng)的△H＞0．（填“＞”、“=”或“＜”）
②其他條件相同時(shí)，在上述三個(gè)溫度下分別發(fā)生該反應(yīng)．1538℃時(shí)，N₂的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化如右圖所示，請(qǐng)補(bǔ)充完成1760℃、2404℃時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的示意圖．
（3）一定條件下該反應(yīng)在密閉容器中達(dá)到平衡后，要提高N₂的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是AE．
A．降低溫度        B．加催化劑    C．增加壓強(qiáng)
D．增加O₂濃度      E．分離出一氧化氮
（4）NO在科學(xué)界被譽(yù)為“明星分子”，用NO與O₂反應(yīng)可以制備NO₂，NO₂是一種優(yōu)良的氧化劑．已知火箭發(fā)射時(shí)可用肼（N₂H₄）作燃料，NO₂作氧化劑，這兩者反應(yīng)生成N₂和H₂O（氣）．
且：N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol
請(qǐng)寫出肼與NO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）自然界里氮的固定途徑之一是在閃電的作用下，N₂與O₂反應(yīng)生成NO，說明該反應(yīng)難以進(jìn)行，反應(yīng)的活化能高；
（2）①根據(jù)圖表中的平衡常數(shù)隨溫度變化趨勢(shì)是，溫度越高，K值越大；依據(jù)平衡影響因素判斷平衡移動(dòng)；
②氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率隨溫度升高達(dá)到平衡時(shí)間短，轉(zhuǎn)化率高；（3）達(dá)到平衡后，要提高N₂的轉(zhuǎn)化率，平衡正向進(jìn)行，依據(jù)化學(xué)平衡與原理分析選項(xiàng)；
（4）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）閃電或者高溫，主要是提供能量 給N₂分子，讓其破壞變成氮原子，因此，只能說明 引發(fā)反應(yīng)所需要的能量高即活化能，不能說明反應(yīng)吸收的能量高，
故答案為：A；
（2）①在不同溫度下，反應(yīng)N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）的平衡常數(shù)K隨溫度升高K值增大，所以正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，△H＞0，故答案為：＞；
②1760℃、2404℃時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的示意圖，根據(jù)溫度越高平衡需要時(shí)間越短，氮?dú)廪D(zhuǎn)化率越大，畫出圖象為：，
故答案為：；
（3）N₂（g）+O₂（g）?2NO（g），反應(yīng)是氣體體積不變的吸熱反應(yīng)，達(dá)到平衡后，要提高N₂的轉(zhuǎn)化率，平衡正向進(jìn)行，依據(jù)化學(xué)平衡與原理分析選項(xiàng)
A．反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向進(jìn)行，氮?dú)廪D(zhuǎn)化率增大，故A符合；   
B．加催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，氮?dú)廪D(zhuǎn)化率不變，故B不符合；  
C．反應(yīng)前后氣體體積不變，增加壓強(qiáng)，平衡不動(dòng)，氮?dú)廪D(zhuǎn)化率不變，故C不符合；  
D．增加O₂濃度平衡正向進(jìn)行，氮?dú)廪D(zhuǎn)化率增大，故D不符合；   
E．分離出一氧化氮，平衡正向進(jìn)行，氮?dú)廪D(zhuǎn)化率增大，故E符合；
故答案為：AE；
（4）①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol
與蓋斯定律②×2-①得到肼與NO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)耦合影響因素分析和計(jì)算，熱化學(xué)方程式書寫和蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用，咋給我基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡(jiǎn)單．