（14分）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)．生活中有著重要作用。請回答下列問題：

（1）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)  ΔH1＝－574 kJ·mol－1

CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)＋CO2(g)+ 2H2O(g)   ΔH2、

若1mol CH4 還原NO2 至N2，整個過程中放出的熱量為867 kJ，則ΔH2＝         ；

（2）工業(yè)合成氨氣需要的反應(yīng)條件非常高且產(chǎn)量低，而一些科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H+ ）實現(xiàn)氨的電化學(xué)合成，從而大大提高了氮氣和氫氣的轉(zhuǎn)化率。電化學(xué)合成氨過程的總反應(yīng)式為：N2＋3H22NH3 ，則在電化學(xué)合成氨的過程中，陰極反應(yīng)式為                                 ；

（3）在一定條件下，將l mol N2 與3 mol H2 混合于一個10 L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡時，A點混合氣體中氨占25％，試回答：

①A點時N2的濃度為             mol/L；

②右圖中在狀態(tài)A時，平衡常數(shù) KA =        （填寫代入數(shù)值的表達(dá)式，不要求化簡）；當(dāng)溫度由T1變化到T2時，KA      KB（填“>”、“<”或“=”）。

③在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度如下表：

        時間/min

濃度/mol•L—1

c (N2)

c (H2)

c (NH3)

0

0.6

1.8

0

3

0.52

x

0.16

6

0.36

1.08

0.48

9

0.36

1.08

0.48

反應(yīng)從0 min到3 min之間，H2的反應(yīng)速率為              ；反應(yīng)在3 min時，條件發(fā)生了改變，改變的條件可能是       （填序號）。

a．使用催化劑  b．降低溫度  c．增加H2的濃度  d．充入Ne增大壓強

 

（1）－1160kJ·mol－1　（2分）

（2）N2＋6H＋＋6e－===2NH3　�。�3分）

     （3）①0.06（2分）

          ②（2分）， >（1分）

      ③0.08 mol·L－1·min－1（2分，單位錯0分）；   a（2分）

解析:略

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

氮是地球上含量豐富的元素，氮及其化合物的研究在生產(chǎn)、生活中有著重要意義．
（1）如圖是1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol-1
NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol-1
．若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大，則E1的變化是
減小
減小
，該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H
不變
不變
（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol-1
2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-746kJ?mol-1
則反應(yīng)CO（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）的△H=
-283
-283
kJ?mol-1
（3）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑（摻有少量Fe2O3的TiO2）表面與水發(fā)生下列反應(yīng)：N2（g）+3H2O（l）=2NH3（g）+
3
2
O2（g）△H=a kJ?mol-1
為進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，測得常壓下達(dá)到平衡時部分實驗數(shù)據(jù)如下表：
T/K 303 313 323
NH3生成量/（10-6mol） 4.8 5.9 6.0
此合成反應(yīng)中，a
＞
＞
0；△s
＜
＜
0，（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入2mol NH3和3mol O2，發(fā)生反應(yīng)4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g），2min后達(dá)到平衡，生成1.2mol NO．則前2分鐘的平均反應(yīng)速率v（NH3）為
0.3mol/（L?min），
0.3mol/（L?min），
，平衡時O2的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
，該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)
，
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)
，
．
（5）某溫度下，體積均為0.25L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：N2（g）+3H2（g） 
催化劑
高溫高壓
2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1，實驗測得反應(yīng)起始時、達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：
容器
編號		 起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol 反應(yīng)達(dá)平衡時的焓變/kJ?mol-1
N2 H2 NH3
A 1 3 0 △H1=-23.1
B 0.9 2.7 0.2 △H2
容器B中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時的反應(yīng)熱△H2=
13.86
13.86
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

運用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義．
Ⅰ．硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)）．

根據(jù)圖示回答下列問題：
①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
＜
＜
0．若溫度為T1、T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1
＞
＞
K2；若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時，v正
＞
＞
v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
②若在恒溫、恒容條件下向上述平衡體系中通He，V正
不變
不變
（填“增大”、“減小”或“不變”）；平衡
不
不
移動（填“向左”、“向右”或“不”）．
③若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，V正
減小
減小
，V逆
減小
減小
；平衡
向左
向左
移動．
Ⅱ．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．
①如圖2是一定的溫度和壓強下是N2和H2反應(yīng)生成1molNH3過程中能量變化示意圖，請寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1
（△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示）．
②工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2（g）+3H2（g） 
催化劑
高溫
2NH3（g）．在一定溫度下，將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中達(dá)到平衡后．改變下列條件，能使平衡向正反應(yīng)方向移動且平衡常數(shù)不變的是
AB
AB
．
A、增大壓強    B、增大反應(yīng)物的濃度   C、使用催化劑     D、降低溫度
③工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2（g）+3H2（g）
催化劑
高溫
2NH3（g）．設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N2（g）和1.60mol H2（g）．反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時，NH3的體積分?jǐn)?shù)為
4
7
．計算：該條件下N2（g）+3H2（g） 
催化劑
高溫
2NH3（g）的平衡常數(shù)為
200
200
；N2的平衡轉(zhuǎn)化率為
66.7%
66.7%
．
④已知化學(xué)反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
400℃時，在2L的密閉容器中2NH3（g）?N2（g）+3H2（g） 的化學(xué)平衡常數(shù)K的值為
2
2
．當(dāng)測得NH3和N2、H2的物質(zhì)的量分別為12mol和8mol、4mol時，則該反應(yīng)的v正（N2）
大于
大于
v逆（N2）（填“大于”、“小于”或“等于”）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2012?延邊州模擬）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮元素的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．

（1）根據(jù)如圖1所示能量變化示意圖，請寫出NO和CO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CO2（g）+NO（g）=NO2（g）+CO（g）△H=+234kJ?mol-1
CO2（g）+NO（g）=NO2（g）+CO（g）△H=+234kJ?mol-1
．
（2）在固定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：
2NH3（g）?N2（g）+3H2（g）△H＞0，
其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：
T/K 298 398 498
平衡常數(shù)K 2.44ⅹ10-6 K1 K2
①試判斷K1
＜
＜
K2（填寫“＞”，“＜”或“=”）；
②該反應(yīng)的熵變△S
＞
＞
0 （填“＞”，“＜”或“=”）；
③下列各項能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
c
c
（填字母）；
a．容器內(nèi)N2、H2、NH3的物質(zhì)的量之比為1：3：2
b．2v（NH3）正=3v（H2）逆
c．容器內(nèi)混合氣體平均相對分子質(zhì)量保持不變
d．混合氣體的密度保持不變
④一定溫度下，在1L密閉容器中充入1molN2和3molH2并發(fā)生反應(yīng)．若容器容積恒定，10min達(dá)到平衡時，氣體的總物質(zhì)的量為原來的
9
10
，則N2的轉(zhuǎn)化率α（N2）=
20%
20%
．
（3）①有相同溫度下相同濃度的三種鹽溶液：A．NH4HCO3；B．NH4 HSO4；C．NH4Cl，按pH由大到小的順序排列
ACB
ACB
（填字母）；
②在常溫常壓下pH均等于5的NH4Cl和HCl溶液，兩種溶液中由水電離出來的c（H+）之比為
104：1
104：1
．
（4）對反應(yīng)N2O4（g）?2NO2（g）△H＞0，在溫度分別為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線如圖2所示，下列說法正確的是
cd
cd
．
a．A、C兩點的反應(yīng)速率：A＞C
b．A、C兩點的化學(xué)平衡常數(shù)：A＞C
c．A、C兩點N2O4的轉(zhuǎn)化率：A＞C
d．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．請回答下列問題：
（1）合成氨反應(yīng)N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡
 
移動（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化劑
 
反應(yīng)的△H（填“增大”、“減小”或“不改變”）．
（2）在固定體積的密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，其化學(xué)平衡常數(shù)K與t的關(guān)系如下表：
t/（K） 298 398 498 …
K/（mol?L-1）-2 4.1×106 K1 K2 …
則該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為
 
，試確定K1的相對大小，K1
 
4.1×106（填寫“＞”、“=”或“＜”）．
（3）在25℃下，濃度分別為0.1mol?L-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應(yīng)．
①NH3?H2O的電離常數(shù)表達(dá)式Kb=
 
．
②反應(yīng)后溶液pH＜7，原因是
 
（用離子方程式表示）；用pH試紙測定該溶液pH的操作方法為
 
．
③反應(yīng)后的溶液中各離子濃度由大到小的順序為
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

Ⅰ、鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質(zhì)及其合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用十分廣泛．
（1）金屬鋁的生產(chǎn)是以Al2O3為原料，與冰晶石（Na3AlF6）在熔融狀態(tài)下進(jìn)行電解，則化學(xué)方程式為：
 
．其電極均由石墨材料做成，則電解時不斷消耗的電極是
 
（填“陰極”或“陽極”）．
（2）對鋁制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命．以處理過的鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材
表面形成氧化膜，陽極反應(yīng)式為
 
．
（3）鋁電池性能優(yōu)越，Al-Ag2O電池可用作水下動力電源，化學(xué)反應(yīng)為2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O═2Na[Al（OH）4]+6Ag，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為
 
，正極附近溶液的pH
 
（填“變大”、“不
變”或“變小”）．
Ⅱ、氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．精英家教網(wǎng)
（1）圖是在一定溫度和壓強下N2和H2反應(yīng)生成1molNH3過程中能量變化示意圖，請寫出合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：
 
（△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示）．
（2）工業(yè)合成氨的反應(yīng)為
N2（g）+3H2（g）
催化劑
高溫高壓
2NH3（g）．
在一定溫度下，將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變下列條件，能使平衡向正反應(yīng)方向移動且平衡常數(shù)不變的是
 
．
A．增大壓強       B．增大反應(yīng)物的濃度       C．使用催化劑      D．降低溫度
Ⅲ、鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．請回答下列問題：
（1）黃鐵礦（FeS2）是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料．其中一個反應(yīng)為：
3FeS2+8O2
 高溫 
.
 
6SO2+Fe3O4，有3mol FeS2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移
 
mol電子；
（2）氯化鐵溶液稱為化學(xué)試劑中的“多面手”，寫出SO2通入氯化鐵溶液中反應(yīng)的離子方程式：
 
．

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