Question

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮元素的單質及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用．

（1）根據(jù)右側能量變化示意圖1，請寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式

NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1

．
（2）在固定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，
其平衡常數(shù)K與溫度T的關系如下表：

T/K	298	398	498
平衡常數(shù)K	4.1×106	K1	K2

①該反應的平衡常數(shù)表達式：K=

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

②試判斷K₁

＞

K₂（填寫“＞”，“=”或“＜”）
③下列各項能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是

c

（填字母）
a．容器內N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2     b．v（N₂）_正=3v（H₂）_逆
c．容器內壓強保持不變                        d．混合氣體的密度保持不變
（3）對反應N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞0，在溫度分別為T₁、T₂時，平衡體系中NO₂的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖2所示，下列說法正確的是

CD

．
a．A、C兩點的反應速率：A＞C
b．A、C兩點的化學平衡常數(shù)：A＞C
c．A、C兩點N₂O₄的轉化率：A＞C
d．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)能量變化圖，反應熱等于正反應的活化能減去逆反應的活化能；
（2）①依據(jù)平衡常數(shù)等于平衡生成物濃度的冪次方乘積除以反應物濃度的冪次方乘積；
②根據(jù)升高溫度平衡吸熱方向移動以及平衡逆向移動平衡常數(shù)減��；
③直接標志：①速率關系：正反應速率與逆反應速率相等，②反應體系中各物質的百分含量保持不變．
間接標志：①混合氣體的總壓強、總體積、總物質的量不隨時間的改變而改變（m+n≠p+q）；②各物質的濃度、物質的量不隨時間的改變而改變；③各氣體的體積、各氣體的分壓不隨時間的改變而改變；
（3）a．A、C兩點都在等溫線上，壓強越大，反應速率越快；
b．A、C兩點都在等溫線上，平衡常數(shù)只與溫度有關；
c．A、C兩點都在等溫線上，壓強增大，平衡向氣體體積減少的方向移動；
d．該反應為吸熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動；
（3）依據(jù)化學平衡三段式列式計算，利用轉化率、反應速率概念的含義計算．

解答：解：（1）該反應的焓變△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以熱化學方程式為NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1；
（2）①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，平衡常數(shù)計算表達式k=

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

，故答案為：

c2(NH3)

c(N2)×c3(H2)

；
②N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，所以K₁＞K₂，故答案為：＞；
③a．平衡時反應混合物中各組分的含量保持不變，但容器內N₂、H₂、NH₃的濃度之比不一定為為1：3：2，所以不能作為平衡的標志，故a錯誤；   
b．平衡時不同物質表示速率之比等于系數(shù)之比說明到達平衡，即3v（N₂）_正=v（H₂）_逆說明反應達到平衡，故b錯誤；
c．反應前后氣體體積減小，若壓強不變，說明反應達到平衡，故c正確；
d．反應前后氣體的質量不變，容器的體積不變，所以密度不變，所以混合氣體的密度保持不變不能作為平衡的標志，故d錯誤；
故選：c；
（3）A．A、C兩點都在等溫線上，壓強越大，反應速率越快，所以速率：C＞A，故A錯誤；
B．A、C兩點都在等溫線上，平衡常數(shù)只與溫度有關，所以化學平衡常數(shù)：A=C，故B錯誤；
C．A、C兩點都在等溫線上，C點壓強更高，壓強增大，平衡向氣體體積減少的方向移動，即逆反應方向移動，N₂O₄的轉化率降低，所以兩點N₂O₄的轉化率：A＞C，故C正確；
D．該反應為吸熱反應，升高溫度平衡向正反應方向移動，NO₂的體積分數(shù)增大，所以由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法，故D正確；
故選：CD．

點評：本題主要考查了熱化學方程式的書寫、化學平衡常數(shù)、化學平衡的圖象、平衡狀態(tài)的判斷等，題目難度中等，側重對學生能力的考查．