氮是地球上含量豐富的一種元素,其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)一定溫度下,在1L容積恒定的密閉容器中充入2 mol N2和8molH2并發(fā)生反應(yīng)。10min達平衡,測得氨氣的濃度為0.4 mol·L-1,此時氮氣的轉(zhuǎn)化率為________。若想提高氨氣的產(chǎn)率,根據(jù)化學平衡移動原理,提出合理的建議______________(寫出一條即可)。
(2)如圖是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反應(yīng)生成lmol CO2(g)和1 mol NO(g)過程中能量變化示意圖,請寫出該反應(yīng)的熱化學方程式_____________________。

(3)在容積恒定的密閉容器中,進行如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:K=_____________;
②試判斷K1__________K2(填寫“>”“=”或“<”);
③NH3(g)燃燒的方程式為:4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(l),已知:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(l)   △H=-483.6 kJ/mol
②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)   △H=+67.8 kJ/mol
③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   △H=-92.0 kJ/mol
請計算NH3(g)的燃燒熱________kJ/mol。

(1)10%;增大反應(yīng)物的濃度、降溫、增大壓強等;
(2)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234 kJ/mol;
(3)①K=c2(NH3)/ c(N2) c3(H2);②>;③282.8

解析試題分析:(1)根據(jù)題意知,平衡時氨氣的物質(zhì)的量為0.4mol,根據(jù)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)知,轉(zhuǎn)化的氮氣的物質(zhì)的量為0.2mol,氮氣的轉(zhuǎn)化率為10%;若想提高氨氣的產(chǎn)率,根據(jù)化學平衡移動原理,提出合理的建議:增大反應(yīng)物的濃度、降溫、增大壓強等;(2)由題給圖像知,該反應(yīng)的焓變△H=E1—E2=134KJ/mol—368KJ/mol=—234KJ/mol,熱化學方程式為NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=—234 kJ/mol,(3)①根據(jù)化學平衡常數(shù)的定義寫出,K=c2(NH3)/ c(N2) c3(H2);②合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,所以K1>K2;③根據(jù)蓋斯定律:①×3+②×2—③×2得,4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(l),△H=—1131.2 kJ/mol,結(jié)合燃燒熱的定義知,NH3(g)的燃燒熱282.8kJ/mol。
考點:考查化學平衡計算、平衡移動原理、化學平衡常數(shù)及影響因素、熱化學方程式的書寫及燃燒熱的概念。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(1)甲醇是一種重要的化工產(chǎn)品,可利用甲醇催化脫氫制備甲醛。甲醛與氣態(tài)甲醇轉(zhuǎn)化的能量關(guān)系如圖所示。

反應(yīng)過程中的能量關(guān)系
①甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
②過程Ⅰ與過程Ⅱ的反應(yīng)熱是否相同?____________原因是__________________________________。
③寫出甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的熱化學反應(yīng)方程式________________________________。
(2)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
下列說法正確的是________。

A.CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量
B.①反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
C.根據(jù)②推知反應(yīng):CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1
D.反應(yīng)②的能量變化如圖所示

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

能源的開發(fā)、利用與人類社會的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān),充分利用好能源是擺在人類面前的重大課題。
Ⅰ.已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)   ΔH=a kJ·mol-1
②CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g)    ΔH=b kJ·mol-1
③C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=c kJ·mol-1
則反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓變ΔH=       kJ·mol-1。
Ⅱ.依據(jù)原電池的構(gòu)成原理,下列化學反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是    (填序號)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0  B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)  ΔH<0
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH>0  D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)    ΔH<0
若以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,則該原電池的正極反應(yīng)式為                        。
Ⅲ.氫氣作為一種綠色能源,對于人類的生存與發(fā)展具有十分重要的意義。
(1)實驗測得,在通常情況下,1 g H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出142.9 kJ熱量。則H2燃燒的熱化學方程式為                                           。
(2)用氫氣合成氨的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-92.4 kJ·mol-1
①一定條件下,下列敘述可以說明該反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是       。
A.υ(N2)=υ(NH3)
B.各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等
C.混合氣體的物質(zhì)的量不再變化
D.混合氣體的密度不再變化
②下圖表示合成氨反應(yīng)達到平衡后,每次只改變溫度、壓強、催化劑中的某一條件,反應(yīng)速率υ與時間t的關(guān)系。其中表示平衡混合物中的NH3的含量最高的一段時間是       。圖中t3時改變的條件可能是        

③溫度為T℃時,將4a mol H2和2a mol N2放入0.5 L密閉容器中,充分反應(yīng)后測得N2的轉(zhuǎn)化率為50%,則反應(yīng)的平衡常數(shù)為                。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(1)已知反應(yīng)及幾種物質(zhì)中化學鍵斷裂時的能量變化如下所示:
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)               △H=-184kJ/mol
4HCl (g)+O2(g)=2Cl2 (g) +2H2O (g)   △H=-115.6kJ/mol

①H2與O2反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學方程式為_________________________________;
②斷開1mol H—O鍵所需能量約為_________________________kJ。
(2)已知某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為:K=,它所對應(yīng)的化學方程式為________________。
(3)已知反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0在400℃時K=0.5,此條件下在0.5L的密閉容器中進行該反應(yīng),一段時間后,測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol,則此時反應(yīng)υ(N2)正______υ(N2)逆(填“>”、“<”或“=”)。欲使得該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率加快,同時使平衡時NH3的體積百分數(shù)增加,可采取的措施是_______(填序號)。
A.縮小體積增大壓強        B.升高溫度
C.加催化劑                D.使氨氣液化移走
(4)在一定體積的密閉容器中進行如下化學反應(yīng):A(g)+3B(g)2C(g)+D(s) △H,其化學平衡常數(shù)K與T的關(guān)系如下表:

T/K
300
400
500
……
K/(mol·L-1)2
4×106
8×107
1.2×109
……
①斷送該反應(yīng)的△H_________0(填“>”或“<”);
②在一定條件下,能判斷該反應(yīng)一定達化學平衡狀態(tài)的是______(填序號)。
A.3 υ(B)正=2υ(C)逆       B.A和B的轉(zhuǎn)化率相等
C.容器內(nèi)壓強保持不變    D.混合氣體的密度保持不變

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(Ⅰ)甲醇燃料電池(DNFC)被認為是21世紀電動汽車最佳候選動力源。
(1)25℃、101 kPa時,1 mol CH3OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量726.51 kJ/mol,則甲醇燃燒的熱化學方程式為:                                         
(2)甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下。甲醇進入      極(填“正”或“負”),寫出該極的電極反應(yīng)式                       

(Ⅱ)鉛蓄電池是典型的可充型電池,它的正負極隔板是惰性材料,電池總反應(yīng)式為:Pb+PbO2+4H+2SO422PbSO4+2H2O,請回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原):
(1)放電時:正極的電極反應(yīng)式是                      電解液中H2SO4的濃度將變    ;
(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時,若按右圖連接,電解一段時間后,則在A電極上生成    B電極上生成         

 

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

氮可形成多種氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是。實驗測得N-N鍵鍵能為167kJ·mol-1, NO2中氮氧鍵的平均鍵能為466 kJ·mol-1,N2O4中氮氧鍵的平均鍵能為438.5 kJ·mol-1
(1)寫出N2O4轉(zhuǎn)化為NO2的熱化學方程式:                             
(2)對反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是            

A.A、C兩點的反應(yīng)速率:A>C
B.B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
C.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(3)在100℃時,將0.40mol的NO2氣體充入2 L抽空的密閉容器中,每隔一定時間就對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析,得到如下表數(shù)據(jù):

時間(s)
0
20
40
60
80
n(NO2)/mol
0.40
n1
0.26
n3
n4
n(N2O4)/mol
0.00
0.050
n2
0.080
0.080
 
①在上述條件下,從反應(yīng)開始直至20 s時,二氧化氮的平均反應(yīng)速率為        
②n3     n4(填“>”、“<”或“=”),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為             ,升高溫度后,反應(yīng)2NO2N2O4的平衡常數(shù)K將      (填“增大”、“減小”或“不變”)。
③若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體,要達到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始濃度是_____________mol·L-1。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

依據(jù)事實,寫出下列反應(yīng)的熱化學反應(yīng)方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為                                 
(2)若適量的N2和O2完全反應(yīng),每生成23gNO2需要吸收16.95kJ熱量,則表示該反應(yīng)的熱化學方程式為                                   。
(3)用NA表示阿伏加德羅常數(shù),在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中,每有5NA個電子轉(zhuǎn)移時,放出650kJ的熱量,則表示該反應(yīng)的熱化學方程式為   _________________________________________________。
(4)已知拆開1molH—H鍵,1molN—H鍵,1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學方程式為                              

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(1)8g液態(tài)的CH3OH在氧氣中完全燃燒,生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出Q kJ的熱量。試寫出液態(tài)CH3OH燃燒熱的熱化學方程式                             
(2)在化學反應(yīng)過程中,破壞舊化學鍵需要吸收能量,形成新化學鍵又會釋放能量。

化學鍵
H—H
N—H
N≡N
鍵能/kJ·mol-1
436
391
945
 
已知反應(yīng)N2+3H2=2NH3 ΔH=a KJ/mol。
試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計算a的數(shù)值為:               。
(3)已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)  ΔH1=-393.5 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH2=-571.6 kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH3=-2599 kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的熱化學方程式:                 。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

Ⅰ、下列實驗操作或?qū)嶒炇聦嵉拿枋稣_的是____________________
① 用量筒量取稀硫酸溶液8.0mL;
②中和熱的測定實驗中,可用金屬絲(棒)代替環(huán)形攪拌玻璃棒;
③用熱的濃鹽酸洗滌附著有MnO2的試管;
④在硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測定中,若加熱后的無水硫酸銅粉末表面發(fā)黑,則所測結(jié)晶水含量可能會偏高 ;
⑤Fe(OH)3膠體與FeCl3溶液可用過濾的方法分離;
⑥用堿式滴定管量取KMnO4溶液20.50mL ;
⑦將水沿燒杯內(nèi)壁緩緩注入濃硫酸中,不斷用玻璃棒攪拌以稀釋濃硫酸;
⑧用濕潤的pH試紙測量某溶液pH時,測量值一定比真實值;
⑨鋅和一定量稀硫酸反應(yīng),為加快速率而不影響H2的量可向溶液中加適量Cu(NO3)2晶體。
Ⅱ、2013年初,霧霾天氣多次肆虐天津、北京等地區(qū)。其中,燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)!鱄<0
①該反應(yīng)平衡常數(shù)表達式                                       
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是            (填代號)。

(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。
煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol
②2NO2(g) N2O4(g)  △H=-56.9 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l)  ΔH = -44.0 kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學方程式:                  。

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