【題目】NH3是重要的化工原料。某實驗室對氨氣進行下列研究。

(1)相同溫度下,在三個體積均為2.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表:

容器編號

起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol

平衡物質(zhì)的量(mol)

平衡壓強(Pa)

N2(g)

H2(g)

NH3(g)

NH3(g)

4

12

0

4

P1

2

6

0

C2

P2

1.5

4.0

3

?

?

①若容器Ⅰ中反應50秒到達平衡,則該時段v(H2)= mol/(L·s)

②容器Ⅰ、Ⅱ中反應均到達平衡時c2 2;p1 2p2(填“>”、“<”或“=”)

③容器Ⅲ中,達到平衡前v(正) v(逆) (填“>”、“<”或“=”)

(2)①已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=180.5 kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol

4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g);△H= KJ/mol

②將4molNH3和5molO2分別置于5個體積相同、溫度不同的容器中在鉑系催化劑作用下進行反應,相同時間后測量5個容器中N產(chǎn)率如圖所示。下列說法正確的是 (填字母)。

A.a點v(正)大于v(逆)

B.c點反應速率最快

C.溫度高于900℃時,NO產(chǎn)率下降的原因是因為溫度升高導致平衡逆向移動

(3)氨是一種潛在的清潔能源,可用作堿性燃料電池的燃料。電池的總反應為:4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g)。則該燃料電池的負極反應式是 。

【答案】

(1)①0.06; ②<;<;③< ;

(2)①-905;②AC;

(3)2NH3-6e+6OH=N2+6H2O;

【解析】

試題分析:(1)①根據(jù)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),生成4mol氨氣,需要反應6mol氫氣,若容器Ⅰ中反應50秒到達平衡,則該時段v(H2)==0.06mol/(L·s),故答案為:0.06;

②容器Ⅰ與Ⅱ相比,Ⅰ中反應物的物質(zhì)的量為Ⅱ中的2倍,相當于對Ⅱ進行加壓,增大壓強,平衡正向移動,平衡時c2c1,即c2<2;p1<2p2,故答案為:<;<;

③在容器Ⅰ平衡時,氮氣為2mol,氫氣為6mol,氨氣為4mol,平衡常數(shù)K==,容器Ⅲ中Qc==,達到平衡前反應向逆反應方向進行v(正)<v(逆),故答案為:< ;

(2)①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol ,N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol ,2H2(g)+O2(g) ═2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol ,由蓋斯定律①×2-②×2+③×3得:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g) △H=-905.0kJ/mol;故答案為:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ/mol,故答案為:-905;

②根據(jù)圖像,c點為900℃時的平衡狀態(tài),隨著溫度的升高,NO的產(chǎn)率降低,平衡逆向移動,說明高反應的正反應是放熱反應。A.a點是建立平衡之前的過程,v(正)大于v(逆),故A正確;B.溫度越高,反應速率越快,反應速率最快的是e點,故B錯誤;C.溫度高于900℃時,NO產(chǎn)率下降的原因是因為溫度升高導致平衡逆向移動,故C正確;故選AC;

(3)原電池負極發(fā)生氧化反應,氨氣在負極失去電子,堿性條件下生成氮氣與水,負極電極反應式為:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,故答案為:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O。

練習冊系列答案
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【題目】在2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2的反應中,被氧化的元素是( )

A.Fe B.Br C.Fe和Br D.Cl

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A.原生銅的硫化物具有還原性

B.常溫時ZnS、PbS、CuS都難溶于水,CuSO4可溶于水

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請回答下列問題:

1A可用于自來水消毒,D是生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì),加熱蒸干B的溶液不能得到B,則B的化學式可能是_______________;用新型消毒劑ClO2代替A消毒的原因主要有

2A是一種堿性氣體,常用作制冷劑,B是汽車尾氣之一,遇空氣會變色,ANaClO反應可得到肼(N2H4),該反應的化學方程式為________________________。

3D是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之一,B有兩性,則向C溶液滴加小蘇打溶液反應的離子方程式是__________________。

4A、C、D都是常見氣體,C是導致酸雨的主要氣體,寫出A在酸性條件下和KMnO4反應溶液出現(xiàn)混濁的離子方程式

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【題目】在一定條件下KClO3與I2按下式反應:2KClO3+I2===2KIO3+Cl2,則下列推斷正確的是( )

A.I2發(fā)生還原反應

B.氧化劑為I2

C.還原劑為KClO3

D.反應中KClO3被還原為Cl2,I2被氧化為KIO3

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【題目】工業(yè)上可以利用廢氣中的CO2為原料制取甲醇。請回答下列問題:

(1) 已知常溫常壓下,下列兩個可逆反應的能量變化如下圖所示:

請寫出左圖反應的平衡常數(shù)表達式K= 。

請寫出由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學方程式 。

(2) 如果只改變一個條件使上述反應方程式的平衡常數(shù)K值變大,則該反應________(選填編號)。

A.一定向正反應方向移動 B.在平衡移動時,正反應速率先增大后減小

C.一定向逆反應方向移動 D.在平衡移動時,逆反應速率先減小后增大

(3) 在其他條件不變的情況下,將容器體積壓縮到原來的1/2,與原平衡相比,下列有關(guān)說法正確的是________(填字母)

AH2的濃度減小 B.正反應速率加快,逆反應速率也加快

C.甲醇的物質(zhì)的量增加 D.重新平衡時,n(H2)/n(CH3OH)增大

(4) 保持溫度和體積不變,通入1molCO23molH2,下列能說明該反應已達平衡狀態(tài)的是________(填字母)。

An(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)1∶3∶1∶1

B.容器內(nèi)壓強保持不變

CH2的消耗速率與CO2的消耗速率之比為3∶1

D.容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變

(5) 若反應容器的容積為2.0 L,反應時間4.0 min,容器內(nèi)氣體的密度減少了2.0 g·L-1。在這段時間內(nèi)CO2的平均反應速率為_______________

(6) 有人設計甲醇-空氣燃料電池電源,用石墨作電極電解200 mL含有下列離子的溶液:

離子

Cu2+

H+

Cl-

SO

c/(mol·L-1)

0.5

2

2

0.5

電解一段時間后,標況下當兩極收集到相同體積的氣體時,陽極上收集到氧氣的質(zhì)量為____________(忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)。也有人用此電源利用電解法制備Na2FeO4,陽極材料為鐵,其電解質(zhì)溶液用NaOH溶液,陽極反應式為 。

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