Question

利用N2和H2可以实现NH3的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产．请回答下列问题：

Answer 1

解题思路：（1）根据盖斯定律来求反应的焓变，然后根据反应放出的热量与物质的量成正比；

（2）①根据温度升高化学平衡向着吸热方向进行；

②根据增加氢气的物质的量化学平衡向着正反应方向移动；

（3）500s，c（N₂O₅）变化量为5.00-3.52=1.48mol/L，结合v=[△c/△t]计算；利用平衡的特征“等”、“定”及由此衍生的物理量来判断平衡．

（1）①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol，

②N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol，

③2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol，

由盖斯定律①×2-②×2+③×3得：4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H=905.2kJ/mol；

则17g 即1mol氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为[1/4]×905.2kJ=226.3kJ，

故答案为：226.3kJ；

（2）①反应为放热反应，温度升高化学平衡向着吸热方向进行，从T₁到T₂反应物氮气的量增加，故T₁＜T₂，故答案为：低于；

②b点代表平衡状态，c点又加入了氢气，故平衡向右移动，氮气的转化率增大，故答案为：c；

（3）500s，c（N₂O₅）变化量为5.00-3.52=1.48mol/L，则v（N₂O₅）=[△c/△t]=[1.48mol/L/500s]=0.00296mol•L^-1•s^-1，由速率之比等于化学计量数之比可知，v（NO₂）=0.00296mol•L^-1•s^-1×2=0.00592 mol•L^-1•s^-1；

a．该反应为体积不等的反应，则容器内压强保持不变，达到平衡，故选；

b．单位时间内每生成2mol NO₂，同时生成1mol N₂O₅，正逆反应速率相等，达到平衡，故选；

c．恒容密闭容器，气体质量不变，容器内气体密度始终保持不变，不能判定平衡状态，故不选；

d．NO₂与N₂O₅物质的量比例保持不变，物质的量不再变化，达到平衡，故选；

故答案为：0.00592 mol•L^-1•s^-1；abd．

点评：

本题考点： 有关反应热的计算；化学平衡状态的判断；转化率随温度、压强的变化曲线．

考点点评： 本题考查了盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡的影响、平衡的判断等，题目难度中等，注重高考常考点的考查，注意图象和表格中数据的分析．