Question

（2013?德州模擬）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用．
（1）在一密閉容器中，進行如下化學反應：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其化學平衡常數K與溫度T的關系如下表：

T/K	298	398	498
K	4.1×106	K1	K2

①比較K₁、K₂的大小：K₁

＞

K₂填“＞”、“=”或“＜”）；
②若保持容器的容積不變，則該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據是

cd

（填序號）．
a．υ（N₂）_正=3υ（H₂）_逆
b．容器內N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1：3：2
c．容器內壓強保持不變
d．混合氣體的平均相對分子質量保持不變
（2）298K時，1.00g N₂H₄（l）與足量的N₂O₄（l）完全反應生成氮氣和液態(tài)水，放出19.15kJ的熱量．寫出該反應的熱化學方程式

2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1225.6KJ/mol

；
（3）合成氨工業(yè)中，原料氣（N₂、H₂及少量CO、NH₃的混合氣）在進入合成塔前常用[Cu（NH₃）₂]Ac溶液來吸收原料氣中的CO，其反應是：
[Cu（NH₃）₂]Ac+CO+NH₃?[Cu(NH3)3]Ac?C

O

＜0
生產中必須除去原料氣中CO的原因是

防止催化劑中毒

；[Cu（NH₃）₂]Ac溶液吸收原料氣中CO的適宜條件應是

低溫高壓

．
（4）對反應2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0在溫度分別為T₁、T₂時，平衡體系中NO₂的體積分數隨壓強變化曲線如圖所示．下列說法正確的是

bd

（填字母序號）．
a．A、C兩點的反應速率：A＞C
b．A、C兩點NO₂的轉化率：A＜C
c．B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B＜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）①反應是放熱反應，溫度升高，平衡常數減��；
②反應達到化學平衡狀態(tài)的依據是正逆反應速率相同，平衡混合物中各成分含量不變；
a、依據反應速率之比等于化學方程式計量數之比，為正反應速率之比；3υ（N₂）_正=υ（H₂）_逆；
b、濃度之比符合計量數之比不能證明正逆反應速率相同；
c、反應前后氣體體積發(fā)生變化，壓強不變證明反應達到平衡；
d、混合氣體的平均相對分子質量=

m

n

，反應過程中氣體質量守恒，反應前后物質的量發(fā)生變化，平均相對分子質量變化；
（2）依據熱化學方程式書寫方法寫出，標注物質聚集狀態(tài)和反應焓變；
（3）除去一氧化碳防止催化劑中毒，依據平衡特征選擇反應條件；
（4）A、壓強越大反應速率越快；
B、壓強增大，平衡體系向著氣體體積減小的方向進行；
C、根據B，C兩點平衡體系中NO₂的體積分數相等來判斷；
D、溫度升高，平衡體系向著吸熱的方向進行．

解答：解：（1）①反應是放熱反應，溫度升高，平衡常數減小，依據圖象變化分析得到K₁＞K₂；故答案為：K₁＞K₂；
②反應達到化學平衡狀態(tài)的依據是正逆反應速率相同，平衡混合物中各成分含量不變；
a、依據反應速率之比等于化學方程式計量數之比，為正反應速率之比；當3υ（N₂）_正=υ（H₂）_逆時反應達到平衡，故a錯誤；
b、濃度之比符合計量數之比不能證明正逆反應速率相同，和起始量有關；故b錯誤；
c、反應前后氣體體積發(fā)生變化，壓強不變證明反應達到平衡；故c正確；
d、混合氣體的平均相對分子質量=

m

n

，反應過程中氣體質量守恒，反應前后物質的量發(fā)生變化，平均相對分子質量不變證明反應達到平衡；故d正確；
故答案為：cd．
（2）1.00g N₂H₄（1）與足量的N₂O₄（1）完全反應生成氮氣和液態(tài)水，放出19.15kJ的熱量，32gN₂H₄（1）完全反應放熱1225.6KJ，則反應的熱化學方程式為：2N₂H₄（l）+N₂O₄（1）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1225.6KJ/mol，
故答案為：2N₂H₄（l）+N₂O₄（1）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1225.6KJ/mol；
（3）除去一氧化碳防止催化劑中毒，反應平衡是氣體體積減小的放熱反應，吸收原料氣中CO的適宜條件應是低溫高壓，
故答案為：防止催化劑中毒；低溫高壓；
（4）a、壓強越大反應速率越快，所以反應速率：A＜C，故a錯誤；
b、壓強增大，平衡體系向著氣體體積減小的方向進行，A、C兩點NO₂的轉化率：A＜C，故b正確；
c、B，C兩點平衡體系中NO₂的體積分數相等，氣體的平均相對分子質量：B=C，故c錯誤；
d、壓強不變，從T₁到T₂，平衡體系中NO₂的體積分數增大，所以平衡右移，T₁＜T₂，即反應是吸熱反應，從B到狀態(tài)A，壓強不變，溫度升高，可以用加熱的方法，故d正確．
故選bd．

點評：本題考查了化學平衡的分析判斷方法，熱化學方程式計算書寫，實驗流程過程中問題分析推斷，化學平衡和反應速率的影響因素分析判斷，題目難度中等．