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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.(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应.(填字母)A.所需的活化能很高B.吸收的能量很多
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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.
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应______.(填字母)
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)的平衡常数K如下表:
①该反应的△H______0.(填“>”、“=”或“<”)
②其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应.1538℃时,N2的转化率随时间变化如图所示,请补充完成1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图.
(3)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.计算结果保留两位有效数字,要求有计算步骤和相应格式.)
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应______.(填字母)
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃ | 1538 | 1760 | 2404 |
平衡常数K | 0.86×10-4 | 2.6×10-4 | 64×10-4 |
②其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应.1538℃时,N2的转化率随时间变化如图所示,请补充完成1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图.
(3)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.计算结果保留两位有效数字,要求有计算步骤和相应格式.)
▼优质解答
答案和解析
(1)闪电或者高温,主要是提供能量 给N2分子,让其破坏变成氮原子,因此,只能说明 引发反应所需要的能量高即活化能,不能说明反应吸收的能量高;故答案为:A;
(2)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:>;
②1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图,根据温度越高平衡需要时间越短,氮气转化率越大,画出图象为:,
故答案为:;
(3)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
依据平衡的三段式列式计算: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=
=
=64×10-4
解得x=0.1mol;
达到平衡时NO的浓度=
=0.2mol/L,
答:达到平衡时NO的浓度为0.2mol/L.
(2)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:>;
②1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图,根据温度越高平衡需要时间越短,氮气转化率越大,画出图象为:,
故答案为:;
(3)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
依据平衡的三段式列式计算: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=
[NO]2 |
[N2][O2] |
(2x)2 |
(2.6−x)2 |
解得x=0.1mol;
达到平衡时NO的浓度=
0.2mol |
1L |
答:达到平衡时NO的浓度为0.2mol/L.
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