Question

【題目】氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用。請回答：

(1)在一定體積的恒容密閉容器中，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，根據下表完成下列問題：

t/K	298	398	498	…
K/(mol·L－1)2	4.1×106	K1	K2	…

①比較K1、K2的大小：K1___________ K2(填“>”、“=”或“<”)。

②判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是____________(填序號)。

A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆) B.混合氣體中氫氣的質量不變

C.容器內壓強保持不變 D.混合氣體的密度保持不變

③某溫度下，在一個10L的固定容器中充入2molN2和4molH2進行如下反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；H<0一段時間達平衡后，N2的轉化率為50％，求該溫度下的平衡常數K=_______________(mol/L)－2 ,平衡時NH3的體積分數為_______。

(2)肼(N2H4)高效清潔的火箭燃料。8g氣態肼在氧氣中完全燃燒生成氮氣和氣態水，放出133.5kJ熱量，則肼燃燒的熱化學方程式為_____________________。

Answer 1

【答案】> ABC 400 50％ N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ／mol

【解析】

(1)①升高溫度，平衡逆向移動，K減小。

②根據判斷平衡狀態的方法進行分析。

③ 根據是三段式分析并進行計算。

(2)根據1mol氣態肼32g計算在氧氣中完全燃燒生成氮氣和氣態水，放出的熱量，并寫出熱化學方程式。

(1)①升高溫度，平衡逆向移動，K減小，因此K1、K2的大小：K1>K2，故答案為：>。

②A選項，2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆)符合一正一逆，速率之比等于計量系數之比，故A符合題意；

B選項，氫氣量開始減少，當混合氣體中氫氣的質量不變，能判斷達到平衡，故B符合題意；

C選項，該反應是體積減小的反應，容器內壓強保持不變，達到平衡，故C符合題意；

D選項，氣體質量不變，容器體積不變，因此混合氣體的密度始終保持不變，不能判定達到平衡狀態，故D不符合題意；

綜上所述，答案為ABC。

③ N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)

開始：2mol 4mol 0

轉化：1mol 3mol 2mol

平衡：1mol 1mol 2mol

，；

故答案為：400；50%。

(2)8g氣態肼（物質的量為0.25mol）在氧氣中完全燃燒生成氮氣和氣態水，放出133.5kJ熱量，則肼燃燒的熱化學方程式為N2H4(g) + O2(g) = N2(g) +2H2O(g) ΔH = －534kJ/mol；

故答案為：N2H4(g) + O2(g) = N2(g) +2H2O(g) ΔH =－534kJ/mol。