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氮是一种地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义.(1)如图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式
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氮是一种地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义.
(1)如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式______.
(2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ•mol-1
则反应CO(g)+
O2(g)=CO2(g)的△H=______ kJ•mol-1
(3)在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0;
①该反应的平衡常数表达式K=
;
②若5分钟末达到平衡,此时测得体系压强是开始时的0.7倍,则平衡时H2的转化率为______;
③平衡常数K与温度T的关系如下表:
则 K1______K2(填写“>”、“=”或“<”)
④下列各项能说明上述合成氨反应一定达到平衡状态的是______(填字母)
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b.NH3的浓度保持不变
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变.
(1)如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式______.
(2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ•mol-1
则反应CO(g)+
1 |
2 |
(3)在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0;
①该反应的平衡常数表达式K=
c2(NH3) |
c(N2)•c3(H2) |
c2(NH3) |
c(N2)•c3(H2) |
②若5分钟末达到平衡,此时测得体系压强是开始时的0.7倍,则平衡时H2的转化率为______;
③平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K | 398 | 498 |
平衡常数K | K1 | K2 |
④下列各项能说明上述合成氨反应一定达到平衡状态的是______(填字母)
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b.NH3的浓度保持不变
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变.
▼优质解答
答案和解析
(1)NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=(134kJ/mol)-(368kJ/mol)=-234 kJ•mol-1,
故答案为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234 kJ•mol-1;
(2)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
②2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ•mol-1,
利用盖斯定律将①×
+②×
可得CO(g)+
O2(g)=CO2(g)△H=
×[+180kJ•mol-1+(-746kJ•mol-1)]=-283J•mol-1,
故答案为:-283;
(3))①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的化学平衡常数表达式为:K=
,
故答案为:
;
②平衡时体系压强是开始时的0.7倍,说明平衡时气体的总物质的量=(0.2mol+0.6mol)×0.7=0.56mol,设氮气反应掉的物质的量为x,则有
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
开始n:0.2mol 0.6mol 0
变化n:x 3x 2x
平衡n:0.2mol-x 0.6mol-x 2x
0.2mol-x+0.6mol-x+2x=0.56mol,求得x=0.12mol,因此氢气的转化率=
×100%=60%,
故答案为:60%;
③反应为放热反应,生高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,则K1>K2,
故答案为:>;
④a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2,不能说明达到判断状态,取决于起始配料比和转化程度,故a错误;
b.NH3的浓度保持不变,可说明达到平衡状态,故b正确;
c.容器内压强保持不变,可说明达到平衡状态,故c正确;
d.因体积不变,质量不变,则混合气体的密度保持不变,不能达到平衡状态,故d错误.
故答案为:bc.
故答案为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234 kJ•mol-1;
(2)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
②2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ•mol-1,
利用盖斯定律将①×
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
故答案为:-283;
(3))①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的化学平衡常数表达式为:K=
c2(NH3) |
c(N2)•c3(H2) |
故答案为:
c2(NH3) |
c(N2)•c3(H2) |
②平衡时体系压强是开始时的0.7倍,说明平衡时气体的总物质的量=(0.2mol+0.6mol)×0.7=0.56mol,设氮气反应掉的物质的量为x,则有
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
开始n:0.2mol 0.6mol 0
变化n:x 3x 2x
平衡n:0.2mol-x 0.6mol-x 2x
0.2mol-x+0.6mol-x+2x=0.56mol,求得x=0.12mol,因此氢气的转化率=
3×0.12mol |
0.6mol |
故答案为:60%;
③反应为放热反应,生高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,则K1>K2,
故答案为:>;
④a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2,不能说明达到判断状态,取决于起始配料比和转化程度,故a错误;
b.NH3的浓度保持不变,可说明达到平衡状态,故b正确;
c.容器内压强保持不变,可说明达到平衡状态,故c正确;
d.因体积不变,质量不变,则混合气体的密度保持不变,不能达到平衡状态,故d错误.
故答案为:bc.
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