氮是地球上含量豐富的一種元素,氮元素的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有重要用途。
(1)根據(jù)右下能量變化示意圖:

寫出CO和NO2反應(yīng)生成NO和CO2的熱化學方程式                     
(2)在固定體積的密閉容器中,進行如下化學反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g)  ΔH<0,
其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表,試判斷K1      K2(填“>”、“=”或“<”)
T /K
298
398
平衡常數(shù)K
K1
K2
 
(3)下列各項能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是       (填字母序號)
a. v(H2)="3" v(N2)
b. 容器內(nèi)壓強保持不變
c. 容器中混合氣體的密度保持不變
d.: N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2
(4)氨氣極易溶于水,常用下圖實驗來驗證,在標準狀況下,燒瓶中的氨水使酚酞變紅。

請回答:                                                  
①用化學用語說明所得氨水能使酚酞變紅的原因               。
②250C時,將一定量的氨水與鹽酸混合后pH=7,測該混合溶液中c(Cl-)與c(NH4+)關(guān)系為         (填字母序號)
a.c(Cl-)﹥c(NH4+)    b.c(Cl-)﹦c(NH4+)
c. c(Cl-)﹤c(NH4+)     d.無法判斷
(8分)
(1)CO(g) +NO2 (g) =CO2(g)+NO (g)   ΔH=-234kJ/mol      (2分)
(2)>                                                   (1分)
(3)a b                                                   (2分)
(4)①NH3·H2O  NH4++OH-  (其他合理答案也給分) (2分)
②  b                                                 (1分)

試題分析:(1)反應(yīng)物斷化學鍵吸收的能量-生成物形成化學鍵放出的能量=反應(yīng)的焓變,所以△H=134KJ·mol-1-368KJ·mol-1=-234kJ·mol-1;CO和NO2反應(yīng)生成NO和CO2的熱化學方程式為:CO(g)+NO2(g)═CO2(g)+NO (g)△H=-234kJ·mol-1,
答案為:CO(g)+NO2(g)═CO2(g)+NO (g)△H=-234kJ·mol-1;
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高平衡逆向進行,平衡常數(shù)減小,所以K1>K2,故答案為:>;
(3)a.依據(jù)正反應(yīng)速率之比等于化學方程系數(shù)之比,V(H2)=3V(N2),依據(jù)v正(H2)=3v逆(N2)可知V(N2)=v逆(N2),說明反應(yīng)達到平衡,a正確;
b.反應(yīng)前后氣體體積分數(shù)變化,容器內(nèi)壓強保持不變證明反應(yīng)達到平衡,b正確;
c.反應(yīng)過程中氣體質(zhì)量和混合氣體體積不變?nèi)萜髦谢旌蠚怏w的密度保持不變,不能證明反應(yīng)達到化學平衡,c錯誤;
d.N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2只能說明反應(yīng)了之比等于系數(shù)之比,不能證明反應(yīng)達到平衡,d錯誤;
答案為:ab;
(4)①用化學用語說明所得氨水能使酚酞變紅的原因,可以利用電離平衡說明,電離方程式為:NH3·H2ONH4+OH,故答案為:NH3·H2ONH4+OH;
②25℃時,依據(jù)溶液中存在的電荷守恒為c(H)+c(NH4)=c(OH)+c(Cl),將一定量的氨水與鹽酸混合后pH=7,c(H)=c(OH),測該混合溶液中c(Cl)與c(NH4)關(guān)系相等,答案為:b.
考點 :反應(yīng)熱和焓變;化學平衡常數(shù)的含義;化學平衡狀態(tài)的判斷.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚( CH3OCH3)。請回答下列問題:
(1)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)    △H= -90.8kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H=-41.3kJ/mol
總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) 的△H=           ;
一定條件下的密閉容器中,該總反應(yīng)達到平衡,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是:
________(填字母代號)。
a.壓縮體積     b.加入催化劑  c.減少CO2的濃度  d.增加CO的濃度
e.分離出二甲醚(CH3OCH3
(2)已知反應(yīng)②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5kJ/mol
某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下:
物質(zhì)
CH3OH
CH3OCH3
H2O
濃度(mol·L-1
0.40
0.6
0.6
①比較此時正、逆反應(yīng)速率的大小比較:_________(填“>”、“<”或“=”)。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達式為K=_____,溫度升高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K____(填“增大”、“減小”或“不變”)

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

汽車尾氣已成為重要的空氣污染物。
(1)汽車內(nèi)燃機工作時引起反應(yīng):N2(g)+O2(g)2NO(g),是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。T ℃時,向5L密閉容器中充入8mol N2和9molO2,5min后達平衡時NO物質(zhì)的量為6mol,計算該條件下的平衡常數(shù)(寫出計算過程)。
(2)H2或CO可以催化還原NO以達到消除污染的目的:
①已知:N2(g)+ O2(g) = 2NO(g)     △H = +180.5kJ/mol
2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(l)    △H = -571.6kJ/mol
則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學方程式為                          
②當質(zhì)量一定時,增大固體催化劑的表面積可提高化學反應(yīng)速率。右圖是反應(yīng):2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) 中NO的濃度隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時間(t)的變化曲線,據(jù)此判斷該反應(yīng)的△H      0 (填“>”、“<”或“無法確定”)。若催化劑的表面積S1>S2 ,在圖中畫出NO的濃度在T1、S2 條件下達到平衡過程中的變化曲線,并注明條件。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

氨是一種重要的化工產(chǎn)品,是氮肥工業(yè)、有機合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿的原料,也是一種常用的制冷劑。
(1) 實驗室制備氨氣的化學反應(yīng)方程式為_________。
(2) 工業(yè)合成氨的反應(yīng)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H。下圖I是合成氨反應(yīng)的能量與反應(yīng)過程相關(guān)圖(未使用催化劑);圖D是合成気反應(yīng)在2L容器中、相同投料情況下、其它條件都不變時,某一反應(yīng)條件的改變對反應(yīng)的影響圖。

下列說法正確的是_______。
A.ΔH=-92.4kJ/mol
B.使用催化劑會使E1的數(shù)值增大
C.為了提高轉(zhuǎn)化率,工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)的濃度越低越好
D.圖II是不同壓強下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時間關(guān)系圖,且PA<PB
E.圖II是不同溫度下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時間關(guān)系圖,且TA>TB;
F.該反應(yīng)的平銜常數(shù)KA<KB
G.在曲線A條件下,反應(yīng)從開始到平衡,消耗N2的平均速率為mol/(L·min)
(3) —定溫度下,向一個容積為2 L的密閉容器中通入2 mol N2和7 mol H2,達到平衡時測得容器的壓強為起始時的倍,則此溫度下的平衡常數(shù)為_______。在同一溫度,同一容器中,將起始物質(zhì)改為amol N2  b molH2   c mol NH3 (a,b,c均不為零)欲使平衡混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量與原平衡相同,則a,b,c滿足的關(guān)系為_____________(用含a,b,c的表達式表示),且欲使反應(yīng)在起始時向逆反應(yīng)方向進行,c的取值范圍是_______
(4)已知H2(g)的燃燒熱為285.8 kJ/mol,試寫出表示NH3(g)燃燒熱的熱化學反應(yīng)方程式_____。以氨氣為燃料可以設(shè)計制氨燃料電池(電極材料均為惰性電極,KOH溶液作電解質(zhì)溶液)該電池負極電極反應(yīng)式為_______經(jīng)測定,該電作過程中每放出1molN2實際提供460kJ的電能,則該燃料電池的實際效率為_____(燃料電池的實標效率是指電池實際提供的電能占燃料電池反應(yīng)所能釋放出的全部能量的百分數(shù))

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

硫單質(zhì)有兩種常見的同素異形體:單斜硫和正交硫。已知常溫常壓下:
① S (s,單斜)+O2 (g)→SO2 (g)+297.16kJ;
② S (s,正交)+O2 (g)→SO2 (g)+296.83kJ
下列說法正確的是
A.常溫常壓下單斜硫比正交硫穩(wěn)定
B.單斜硫轉(zhuǎn)變?yōu)檎涣虻哪芰孔兓捎孟聢D表示
C.S(g)+O2(g)→SO2(g)+Q3 Q3>296.83kJ
D.反應(yīng)①中生成1 L SO2 (g)放出297.16kJ熱量

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:計算題

研究碳及其化合物的綜合利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。
(1)高溫時,用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時,測得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3,此時反應(yīng)的化學方程式是 _____;
②由MgO可制成“鎂——次氯酸鹽”電池,其裝置示意圖如圖1,該電池正極的電極反應(yīng)式為_________;

(2)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學方程式為:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) △H=QkJ/mol
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=_______。
②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時間后測得甲醇的體積分數(shù)( CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖2所示,則上述反應(yīng)的Q_____0(填“>”“<”或“=”);
③在其中兩個容器中,測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖3所示,曲線I、II對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K1_________K11(填“>”“<”或“=”)。
(3)用H2或CO催化還原NO可以達到消除污染的目的。
已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H=-180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571.6kJ/mol
則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學方程式是________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

氮可以形成多種化合物,如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等。
(1)已知:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)            △H=" +" 50.6kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)            △H="-571.6" kJ·mol-1
則①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)     △H=     kJ·mol-1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自發(fā)進行的原因是   。
③用次氯酸鈉氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,該反應(yīng)的化學方程式是   
(2)采礦廢液中的CN-可用H2O2處理。已知:H2SO4=H++ HSO4-   HSO4-H++ SO42-
用鉑電極電解硫酸氫鉀溶液,在陽極上生成S2O82-,S2O82-水解可以得到H2O2。寫出陽極上的電極反應(yīng)式   。
(3)氧化鎂處理含的廢水會發(fā)生如下反應(yīng):
MgO+H2OMg(OH)2        Mg(OH)2+2NH4+ Mg2+ +2NH3·H2O。
①溫度對氮處理率的影響如圖所示。在25℃前,升高溫度氮去除率增大的原因是   。

②剩余的氧化鎂,不會對廢水形成二次污染,理由是   。
(4)滴定法測廢水中的氨氮含量(氨氮以游離氨或銨鹽形式存在于水中)步驟如下:①取10 mL廢水水樣于蒸餾燒瓶中,再加蒸餾水至總體積為175 mL②先將水樣調(diào)至中性,再加入氧化鎂使水樣呈微堿性,加熱③用25 mL硼酸吸收蒸餾出的氨[2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]④將吸收液移至錐形瓶中,加入2滴指示劑,用c mol·L-1的硫酸滴定至終點[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3],記錄消耗的體積V mL。則水樣中氮的含量是   mg·L-1(用含c、V的表達式表示)。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

研究NO2.SO2.CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)NO2可用水吸收,也可用NH3處理,也可用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)     △H=-1160 kJ·mol-1
若用標準狀況下2.24L CH4還原NO2至N2整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為______(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示),放出的熱量為______kJ。 
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)  ?H=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ?H=-113.0 kJ·mol-1
(ⅰ)則反應(yīng)NO2(g)+SO2 (g) SO3(g)+NO(g)的?H=           kJ·mol-1。
(ⅱ)一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是       。
A.每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2     B.體系壓強保持不變
C.混合氣體顏色保持不變                   D. SO3和NO的體積比保持不變
(ⅲ)某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如下圖(左)所示。
平衡狀態(tài)由A變到B時.平衡常數(shù)K(A)_______K(B)(填“>”.“<”或“=”)
   
(3)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如上圖(右)所示。該反應(yīng)?H      0(填“>”或“ <”)。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

已知下列熱化學方程式:
Zn(s)+O2(g)=ZnO(s) △H =-351.1kJ·mol-1
Hg(l)+O2(g)=HgO(s) △H =-90.7 kJ·mol-1
由此可知反應(yīng)Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的焓變?yōu)椋?nbsp;  )
A.-260.4 kJ·mol-1B.-441.8 kJ·mol-1
C.260.4 kJ·mol-1D.441.8 kJ·mol-1

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