氮是植物生长的必需元素，固氮是科学家致力研究的重要课题，围绕固氮人们进行了一系列的研究．（1）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO．在不同温度下，反

Question

氮是植物生长的必需元素，固氮是科学家致力研究的重要课题，围绕固氮人们进行了一系列的研究．
（1）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N₂与O₂反应生成NO．在不同温
度下，反应N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）△H=a kJ•mol^-1的平衡常数K如下：

温度/℃	1538	1760	2404
平衡常数K	0.86×10-4	2.6×10-4	64×10-4

该反应的△H______0（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）2404℃时，在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N₂和2.6mol O₂，计算反应：
N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）达到平衡时N₂的浓度为______．（此温度下不考虑O₂与NO的反应）
（3）如图是工业上应用合成氨的反应人工固氮，N₂与H₂反应过程中能量变化的示意图，则该反应生成液态氨的热化学方程式是

(1)/(2)N₂（g）+(3)/(2)H₂（g）=NH₃（l）△H=（a-b-c）KJ/mol

(1)/(2)N₂（g）+(3)/(2)H₂（g）=NH₃（l）△H=（a-b-c）KJ/mol

．

（4）、若由N₂和H₂合成1molNH₃时可放出46.0kJ/mol的热量．从手册上查出N≡N键的键能是946.0kJ/mol，H-H键的键能是436.0kJ/mol，则N-H键的键能是______ kJ/mol．
（5）在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料，发生反应：
3H₂ （g）+N₂（g）  2NH₃（g），测得甲容器中H₂的转化率为40%．

	N2	H2	NH3
甲	1	3	0
乙	0.5	1.5	1
丙	0	0	4

①、判断乙容器中反应进行的方向______．（填“正向”或“逆向”）
②、达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH₃的体积分数大小顺序为______．

Answer 1

（1）在不同温度下，反应N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）的平衡常数K随温度升高K值增大，所以正反应方向是吸热反应，△H＞0，故答案为：＞；
（2）2404℃时，在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N₂和2.6mol O₂，计算反应N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）达到平衡时NO的浓度．此温度下不考虑O₂与NO的反应，K=64×10^-4，设氮气消耗物质的量x，则：
                 N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）
起始量（mol）   2.6      2.6      0
变化量（mol）   x         x       2x
平衡量（mol）  2.6-x    2.6-x     2x
K=(c2(NO))/(c(N2)c(O2))=((2x)2)/((2.6−x)2)=64×10^-4
解得x=0.1mol；
达到平衡时NO的浓度=(0.2mol)/(1L)=0.2mol/L，
故答案为：0.2mol/L；
（3）依据图象分析反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，结合盖斯定律计算得到所需热化学方程式：
(1)/(2)N₂（g）+(3)/(2)H₂（g）=NH₃（g）△H=（a-b）KJ/mol
NH₃（g）=NH₃（l）△H=-cKJ/mol；
两式相加得到：(1)/(2)N₂（g）+(3)/(2)H₂（g）=NH₃（l）△H=（a-b-c）KJ/mol；
故答案为：(1)/(2)N₂（g）+(3)/(2)H₂（g）=NH₃（l）△H=（a-b-c）KJ/mol；
（4）若由N₂和H₂合成1molNH₃时可放出46.0kJ/mol的热量，反应的热化学方程式为：(1)/(2)N₂（g）+(3)/(2)H₂（g）=NH₃（g）△H=-46.0KJ/mol；
从手册上查出N≡N键的键能是946.0kJ/mol，H-H键的键能是436.0kJ/mol，设N-H键的键能是x得到；
△H=(1)/(2)×946.0kJ/mol+(3)/(2)×436.0kJ/mol-3x=-46KJ/mol，
x=391KJ/mol；
故答案为：391；
（5）①甲、乙是完全等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，平衡时甲容器中H₂的转化率为40%，则平衡时氢气的物质的量为3mol×（1-40%）=1.8mol，乙中氢气为1.5mol，小于1.8mol，则乙容器中反应进行的方向是逆向，
故答案为：逆向；
②甲、乙是完全等效平衡，平衡时NH₃的体积分数相等，丙相当于在甲平衡的基础上，再加入1molN₂、3molH₂，压强增大平衡向正反应方向移动，氨气的体积分数增大，故体积分数：丙＞甲=乙，
故答案为：丙＞甲=乙．