Question

（8分）自然界里氮的固定途徑之一是在閃電的作用下，N₂與O₂反應生成NO。
（1）反應需要在閃電或極高溫條件下發生，說明該反應_________。（填字母）
A．所需的活化能很高            B．吸收的能量很多
（2）在不同溫度下，反應N₂(g)＋O₂(g) 2NO(g)的平衡常數K如下表：

溫度/℃	1538	1760	2404
平衡常數K	0.86×10－4	2.6×10－4	64×10－4

該反應的△H     0。（填“>”、“=”或“<”）
（3）一定條件下該反應在密閉容器中達到平衡后，要提高N₂的轉化率， 可以采取的措施是     。
A．降低溫度             B．加催化劑  
C．增加壓強             D．增加O₂濃度
E．分離出一氧化氮
（4）2404℃時，在容積為1.0L的密閉容器中通入2.6mol N₂和2.6mol O₂，計算反應：
N₂(g)＋O₂(g) 2NO(g)達到平衡時NO的濃度        。（此溫度下不考慮O₂與NO的反應，計算結果保留兩位有效數字）
(5) NO在科學界被譽為“明星分子”, 用NO與O₂反應可以制備NO₂，NO₂是一種優良的氧化劑。已知 火箭發射時可用肼（N₂H₄）作燃料，NO₂作氧化劑，這兩者反應生成N₂和H₂O（氣）。
且：N₂(g)＋2O₂(g)＝2NO₂(g)　          △H＝＋67.7kJ/mol　　　　　
N₂H₄(g)＋O₂(g)＝N₂(g)＋2H₂O(g)　　△H＝－534kJ/mol　　　　　　
請寫出肼與NO₂反應的熱化學方程式_______________________________________________

Answer 1

（1）A（1分）(2) >  （1分）（3）D E（2分）（4）0.23 mol/L（2分）
（5）2N₂H₄(g) ＋2NO₂(g)= 3N₂(g)＋4H₂O(g)　　△H＝－1135.7kJ/mol　（2分

試題分析：（1）在閃電或極高溫條件下發生，說明所需的活化能很高
（2）由平衡常數K可知：溫度升高，K增大，說明反應向正反應方向移動，正反應吸熱，即△H >0  （3）增加O₂濃度，分離出一氧化氮，可以促使反應正向移動。提高N₂的轉化率
（4）2404℃時，K為64×10^－4，在容積為1.0L的密閉容器中通入2.6mol N₂和2.6mol O₂，可得
K=[NO]²/（[O₂]·[N₂]）,64×10^－4 = [NO]²/(2.6·2.6),故NO的濃度為0.23 mol/L。
（5）：N₂(g)＋2O₂(g)＝2NO₂(g) ①  N₂H₄(g)＋O₂(g)＝N₂(g)＋2H₂O(g) ②， ②×2-①得到：
2N₂H₄(g) ＋2NO₂(g)= 3N₂(g)＋4H₂O(g)△H＝－1135.7kJ/mol
點評：本題屬于化學平衡和化學能與熱能的常規題型，注重對基礎知識的考查和應用。注意加催化劑不能提高反應物的轉化率。