Question

氮氣及含氮的化合物在國民經(jīng)濟中占有重要地位．合成氨工業(yè)中，合成塔中每產(chǎn)生2mol NH₃，放出92.4kJ熱量．
（1）．若起始時向容器內(nèi)放入2mol N₂和6mol H₂，達平衡后放出的熱量為Q，則Q

 

184.8kJ（填“＞”、“＜”或“=”）．一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

 

．
a．3v_逆（N₂）=v_正（H₂）   　　b．2v_正（H₂）=v_正（NH₃）
c．混合氣體密度保持不變　     d．c（N₂）：c（H₂）：c（NH₃）=1：3：2
工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH₃和CO₂為原料合成尿素[CO（NH₂）₂]，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₃（g）+CO₂（g?CO（NH₂）₂（l）+H₂O （l）．
（2）在一定溫度和壓強下，若原料氣中的NH₃和CO₂的物質(zhì)的量之比（氨碳比）

n(NH3)

n(CO2)

=X，如圖是氨碳比（x）與CO₂平衡轉(zhuǎn)化率（α）的關(guān)系．α隨著x增大而增大的原因是

 

．
（3）如圖的B點處，NH₃的平衡轉(zhuǎn)化率為

 

．
（4）已知：3Cl₂+2NH₃→N₂+6HCl①3Cl₂+8NH₃→N₂+6NH₄Cl②完成并配平下列氧化還原反應(yīng)方程式：12Cl₂+15NH₃→

 

③

Answer 1

考點：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)平衡的計算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）可逆反應(yīng)的特點：反應(yīng)不能進行到底；化學(xué)反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，且不等于0，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化；
（2）增大一種反應(yīng)物的濃度，平衡正向移動，另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大；
（3）依據(jù)x含義和圖象數(shù)據(jù)分析結(jié)合化學(xué)方程式換算氨氣轉(zhuǎn)化率；
（4）根據(jù)化合價升降總數(shù)相等進行配平．

解答： 解：（1）2mol N₂和6mol H₂完全轉(zhuǎn)化生成4mol氨氣，放出184.8kJ熱量，由于是可逆反應(yīng)，故放出的熱量Q＜184.8kJ；　
a．3v_逆（N₂）=v_正（H₂），反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故v_逆=v_正，故a正確；
b．2v_正（H₂）=v_正（NH₃），反應(yīng)速率之比化學(xué)計量數(shù)之比不等，故b錯誤；
c．密度=

總質(zhì)量

體積

，總質(zhì)量不變，體積也不變，故混合氣體密度保持不變不能作為判斷是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故c錯誤；
d．各物質(zhì)的濃度之比取決于物質(zhì)的起始物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率，故c（N₂）：c（H₂）：c（NH₃）=1：3：2不能作為判斷是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù)，故d錯誤，
故答案為：＜；a；
（2）c（NH₃）增大，平衡正向移動，所以CO₂的轉(zhuǎn)化率增大，
故答案為：c（NH₃）增大，平衡正向移動，所以CO₂的轉(zhuǎn)化率增大；
（3）2NH₃～CO₂
設(shè)起始時CO₂為2amol，氨氣為2amol×4=8amol，則平衡時CO₂為2amol×0.5=amol，轉(zhuǎn)化的CO₂為2amol-amol=amol，轉(zhuǎn)化的氨氣為amol×2=2amol，故氨氣的轉(zhuǎn)化率為

2amol

8amol

×100%=25%，
故答案為：25%；
（4）3Cl₂+2NH₃→N₂+6HCl①
3Cl₂+8NH₃→N₂+6NH₄Cl②
12Cl₂+15NH₃→，Cl由0價降低為-1價，共降低24，N由-3價升高為0價，共升高24，故有8個氨氣被氧化生成氮氣，7個氨氣未被氧化，故產(chǎn)物為4N₂+7NH₄Cl+17HCl，
故答案為：12Cl₂+15NH₃=4N₂+7NH₄Cl+17HCl．

點評：本題考查化學(xué)平衡的標(biāo)志判斷、化學(xué)平衡的影響因素、轉(zhuǎn)化率的計算以及氧化還原反應(yīng)的配平，綜合性較強，難度較大．