Question

（2013?德州模拟）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．
（1）在一密闭容器中，进行如下化学反应：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：

T/K	298	398	498
K	4.1×106	K1	K2

①比较K₁、K₂的大小：K₁

＞

K₂填“＞”、“=”或“＜”）；
②若保持容器的容积不变，则该反应达到化学平衡状态的依据是

cd

（填序号）．
a．υ（N₂）_正=3υ（H₂）_逆
b．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的平均相对分子质量保持不变
（2）298K时，1.00g N₂H₄（l）与足量的N₂O₄（l）完全反应生成氮气和液态水，放出19.15kJ的热量．写出该反应的热化学方程式

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

；
（3）合成氨工业中，原料气（N₂、H₂及少量CO、NH₃的混合气）在进入合成塔前常用[Cu（NH₃）₂]Ac溶液来吸收原料气中的CO，其反应是：
[Cu（NH₃）₂]Ac+CO+NH₃?[Cu(NH3)3]Ac?C

O

＜0
生产中必须除去原料气中CO的原因是

防止催化剂中毒

；[Cu（NH₃）₂]Ac溶液吸收原料气中CO的适宜条件应是

低温高压

．
（4）对反应2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0在温度分别为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如图所示．下列说法正确的是

bd

（填字母序号）．
a．A、C两点的反应速率：A＞C
b．A、C两点NO₂的转化率：A＜C
c．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
d．由状态B到状态A，可以用加热的方法．

Answer 1

分析：（1）①反应是放热反应，温度升高，平衡常数减小；
②反应达到化学平衡状态的依据是正逆反应速率相同，平衡混合物中各成分含量不变；
a、依据反应速率之比等于化学方程式计量数之比，为正反应速率之比；3υ（N₂）_正=υ（H₂）_逆；
b、浓度之比符合计量数之比不能证明正逆反应速率相同；
c、反应前后气体体积发生变化，压强不变证明反应达到平衡；
d、混合气体的平均相对分子质量=

m

n

，反应过程中气体质量守恒，反应前后物质的量发生变化，平均相对分子质量变化；
（2）依据热化学方程式书写方法写出，标注物质聚集状态和反应焓变；
（3）除去一氧化碳防止催化剂中毒，依据平衡特征选择反应条件；
（4）A、压强越大反应速率越快；
B、压强增大，平衡体系向着气体体积减小的方向进行；
C、根据B，C两点平衡体系中NO₂的体积分数相等来判断；
D、温度升高，平衡体系向着吸热的方向进行．

解答：解：（1）①反应是放热反应，温度升高，平衡常数减小，依据图象变化分析得到K₁＞K₂；故答案为：K₁＞K₂；
②反应达到化学平衡状态的依据是正逆反应速率相同，平衡混合物中各成分含量不变；
a、依据反应速率之比等于化学方程式计量数之比，为正反应速率之比；当3υ（N₂）_正=υ（H₂）_逆时反应达到平衡，故a错误；
b、浓度之比符合计量数之比不能证明正逆反应速率相同，和起始量有关；故b错误；
c、反应前后气体体积发生变化，压强不变证明反应达到平衡；故c正确；
d、混合气体的平均相对分子质量=

m

n

，反应过程中气体质量守恒，反应前后物质的量发生变化，平均相对分子质量不变证明反应达到平衡；故d正确；
故答案为：cd．
（2）1.00g N₂H₄（1）与足量的N₂O₄（1）完全反应生成氮气和液态水，放出19.15kJ的热量，32gN₂H₄（1）完全反应放热1225.6KJ，则反应的热化学方程式为：2N₂H₄（l）+N₂O₄（1）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1225.6KJ/mol，
故答案为：2N₂H₄（l）+N₂O₄（1）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1225.6KJ/mol；
（3）除去一氧化碳防止催化剂中毒，反应平衡是气体体积减小的放热反应，吸收原料气中CO的适宜条件应是低温高压，
故答案为：防止催化剂中毒；低温高压；
（4）a、压强越大反应速率越快，所以反应速率：A＜C，故a错误；
b、压强增大，平衡体系向着气体体积减小的方向进行，A、C两点NO₂的转化率：A＜C，故b正确；
c、B，C两点平衡体系中NO₂的体积分数相等，气体的平均相对分子质量：B=C，故c错误；
d、压强不变，从T₁到T₂，平衡体系中NO₂的体积分数增大，所以平衡右移，T₁＜T₂，即反应是吸热反应，从B到状态A，压强不变，温度升高，可以用加热的方法，故d正确．
故选bd．

点评：本题考查了化学平衡的分析判断方法，热化学方程式计算书写，实验流程过程中问题分析推断，化学平衡和反应速率的影响因素分析判断，题目难度中等．