Question

【題目】硝酸是一種重要的化工原料，工業上生產硝酸的主要過程中：
（1）反應N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0；恒溫時，將N2和H2的混合氣體充入2L密閉容器中，10分鐘后反應達到平衡，圖1圖象能正確表示該過程中相關量的變化的是 ． （選填字母）．
（2）一定溫度下，在密閉容器中充入1molN2和3molH2發生反應．若容器容積恒定，達到平衡狀態時，氣體的總物質的量是原來的 ，則N2的轉化率a1=；若向該容器中再加入1molN2和3molH2 ， 達到平衡狀態時，N2的轉化率為a2 ， 則a2a1（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）2NO（g）+O2（g）2NO2（g）．在其他條件相同時，分別測得NO的平衡轉化率在不同壓強（P1、P2）下溫度變化的曲線（如圖2）． ①比較P1、P2的大小關系：P1P2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②隨溫度升高，該反應平衡常數變化的趨勢是 ．
（4）硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣． ①催化還原法：催化劑存在時用H2將NO2還原為N2 ．
已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣483.6kJ/mol
N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol
則H2還原NO2生成水蒸氣反應的熱化學方程式是 ．
②堿液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2 ． 若每4.6gNO2和Na2CO3溶液反應時轉移電子數為0.05mol，則反應的離子方程式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）ab
（2）60%；＞
（3）＜；減小
（4）4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1034.9kJ/mol；2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2
【解析】解：（1）恒溫時，將N2和H2的混合氣體充入2L密閉容器中，10分鐘后反應達到平衡時，反應放熱，隨反應減小速率減慢，放熱減少，容器體積不變，混合氣體密度不變，反應正向進行，混合氣體質量不變，總物質的量減少，混合氣體的平均相對分子質量增大，但開始不為0，

所以答案是：ab；（2）

	N2+	3H2=	2NH3
起始（mol）	1	3	0
轉化（mol）	x	3x	2x
平衡（mol）	1﹣x	3﹣3x	2x

（1﹣x）+（3﹣3x）+2x=（1+3）×

解得x=0.6mol，則N2的轉化率a1= ×100=60%，

若向該容器中再加入1molN2和3molH2，壓強增大，平衡正向移動，轉化率增大，則a2＞a1，

所以答案是：60%；＞；（3）①已知2NO（g）+O2（g）2N02（g）是正方向體積減小的反應，增大壓強平衡正移，則NO的轉化率會增大，由圖可知p2時NO的轉化率大，則p2時壓強大，即p1＜p2，所以答案是：＜；

②由圖象2可知，隨著溫度的升高，NO的轉化率減小，說明升高溫度平衡逆移，則該反應正方向是放熱反應，所以升高溫度平衡常數K減小；所以答案是：減小；（4）①a.2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣483.6kJ/mol

b．N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol

由蓋斯定律可知，a×2﹣b得到4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g），則H2還原NO2生成水蒸氣反應的熱化學方程式為4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1034.9kJ/mol，

所以答案是：4H2（g）+2NO2（g）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1034.9kJ/mol；

②用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2，C元素的化合價不變，每4.6gNO2和Na2CO3溶液反應時轉移電子數為0.05mol，n（NO2）= =0.1mol，可知N元素的化合價由+4價降低為+3價，由+4價升高為+5價，離子反應為2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2，所以答案是：2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2．

【考點精析】通過靈活運用化學平衡的計算，掌握反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%即可以解答此題．