Question

【題目】含氮的化合物廣泛存在于自然界，是一類非常重要的化合物。回答下列問題:

（1）在一定條件下:2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g)。己知該反應的相關的化學鍵鍵能數據如下:

化學鍵	N≡N	H-O	N-H	O=O
E/(kJ/mol)	946	463	391	496

則該反應的△H=________kJ/mol.

（2）在恒容密閉容器中充入2molNO2與1molO2發生反應如下:4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)

①已知在不同溫度下測得N2O5的物質的量隨時間的變化如圖1所示。“高溫下,該反應能逆向自發進行，原因是___________________________。

②下列有關該反應的說法正確的是________。

A.擴大容器體積，平衡向逆反應方向移動，混合氣體顏色變深

B.恒溫恒容,再充入2molNO2和1molO2,再次達到平衡時NO2轉化率增大

C.恒溫恒容，當容器內的密度不再改變，則反應達到平衡狀態

D.若該反應的平衡常數增大，則一定是降低了溫度

（3）N2O5是一種新型綠色硝化劑,其制備可以用硼氫化鈉燃料電池作電源，采用電解法制備得到N2O5,工作原理如圖。則砌氫化鈉燃料電池的負極反應式為___________。

（4）X、Y、Z、W分別是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四種強電解質中的一種。上表是常溫下濃度均為0.01mol/L的X、Y、Z、W溶液的pH。將X、Y、Z各1mol同時溶于水中得到混合溶液，則混合溶液中各離子的濃度由大到小的順序為________________。

（5）氮的氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時，涉及如下反應:

I:2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1

II:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2

①4NO(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數K=_____(用K1、K2表示)；

②在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min時反應II達到平衡。測得10min內v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min),則平衡時NO的轉化率α1=_____；其他條件不變，反應II在恒壓條件下進行，平衡時NO的轉化率α2___α1 (填“>”“<”或span>“=”)。

Answer 1

【答案】 +1268 逆反應方向的△S>0 BD BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O c(Na+)>c(NO3-)>c(NO2-)>c(OH-)>c(H+) K12/K2 75% >

【解析】試題分析：（1）反應物的總鍵能－生成物的總鍵能=焓變。（2）先拐先平溫度高，所以TⅡ>TⅠ；溫度越高，生成物的量越少，說明升溫平衡逆向移動，正反應放熱。

（2）①根據熵變分析。

②A．擴大容器體積，濃度均減小；

B．恒溫恒容，再充入2molNO2和1molO2，相當于加壓，平衡正向移動；

C．根據ρ=分析；

D．根據正反應放熱，升高溫度平衡逆向移動分析；

(3)根據工作原理如圖，硼氫化鈉在負極放電生成BO2-；根據0.01mol/Ld的X、Y、Z、W的PH，X、Y、Z、W分別是NaOH、 HNO3、NaNO2、NH4NO3；NaNO2是強堿弱酸鹽，水解呈堿性。

① Ⅰ：2NO2(g)+ NaCl(s)NaNO3(s)+ ClNO(g) K1

Ⅱ：2NO(g)+ Cl2(g)2ClNO(g) K2

化學方程式(Ⅰ×2－Ⅱ)得4NO2(g)+ 2NaCl(s)2NaNO3(s)+ 2NO(g)+Cl2(g)；

②根據分析

解析：（1）根據反應物的總鍵能－生成物的總鍵能=焓變，反應2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g) ΔH=946×2＋463×12－391×12－496×3=+1268 kJ/mol；

（2）

①根據圖示，先拐先平溫度高，所以TⅡ>TⅠ；溫度越高，生成物的量越少，說明升溫平衡逆向移動，△H<0，化學反應易向著熵變增大的方向進行4NO2(g)+O2(g) 2N2O5(g)生成物氣體分子數減少，正反應△S<0，逆反應△S>0，所以逆向自發進行。

②A．擴大容器體積，平衡向逆反應方向移動，但濃度都減小，混合氣體顏色變淺，故A錯誤；

B．恒溫恒容，再充入2molNO2和1molO2，相當于加壓，再次達到平衡時NO2轉化率增大，故B正確；

C．恒溫恒容，根據ρ=，容器內的密度為常量，密度不再改變，不一定達到平衡狀態，故C錯誤；

D．正反應放熱，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數減小，若該反應的平衡常數增大，則一定是降低了溫度，故D正確。

(3)根據工作原理如圖，硼氫化鈉在負極失電子生成BO2-，分解反應為BH4-+8OH--8e-＝BO2-+6H2O；將NaOH、 HNO3、NaNO2各1mol同時溶于水中得到NaNO3、NaNO2混合溶液，NaNO2是強堿弱酸鹽，水解呈堿性，混合溶液中各離子的濃度由大到小的順序為c（Na＋）＞c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（OH-）＞c（H＋）；①化學方程式(Ⅰ×2－Ⅱ)得4NO2(g)+ 2NaCl(s)2NaNO3(s)+ 2NO(g)+Cl2(g)，所以①平衡常數K= K12/K2；

②10min內v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min)，所以生成ClNO的濃度為0.075mol/L，

則平衡時NO的轉化率α1=0.075÷0.1=75%；正反應物質的量減小，其他條件不變，反應Ⅱ在恒壓條件下進行，相當于加壓，平衡時NO的轉化率增大所以α>α1。