【題目】氮有多種氫化物,其中NH3N2H4用途最為廣泛;

(1)一定條件下,在3 L密閉容器中充入4 mol N29 mol H2合成氨。溫度為T1時,平衡時NH3的物質(zhì)的量為2.4 mol,溫度為T2時,平衡時NH3的物質(zhì)的量為2.0mol;

已知:破壞1 molN2(g)3 molH2(g)中的化學(xué)鍵消耗的總能量小于破壞2molNH3(g)中的化學(xué)鍵消耗的能量。

①則T1 ____________T2(填“>”、“<”“=”);

②在T2 下,經(jīng)過10min反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài),則0~10min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率v(H2)= __________平衡時N2的轉(zhuǎn)化率α(N2)=__________,平衡后若再增大氫氣濃度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)__________(填增大”、“減小不變”)。

(2)(N2H4)又稱聯(lián)氨,是一種可燃性的液體,可用作火箭燃料。肼空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,產(chǎn)物無污染,電解質(zhì)溶液是20%~30%KOH溶液。肼空氣燃料電池放電時,負(fù)極的電極反應(yīng)式是__________________________;正極附近溶液的pH________(填增大”、“減小不變”)。

(3)發(fā)射神舟飛船的長征火箭用肼(N2H4,氣態(tài))為燃料,為了提高肼(N2H4)燃燒過程中釋放的能量,常用NO2作氧化劑代替O2,這兩者反應(yīng)生成N2和水蒸氣。已知:①N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH1=+67.7kJ·mol1 N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534 kJ·mol1,寫出肼和NO2完全反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________________________。

【答案】 0.1mol/(L·min) 25% 不變 N2H4—4e+4OH=N2+4H2O 增大 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) H= —1135.7 kJ·mol1

【解析】(1)考查勒夏特列原理、化學(xué)平衡的計算,①破壞1 molN2(g)3 molH2(g)中的化學(xué)鍵消耗的總能量小于破壞2molNH3(g)中的化學(xué)鍵消耗的能量,說明此反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度T1達到平衡時,n(NH3)=2.4mol,溫度為T2平衡時n(NH3)=2.0mol,正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng),隨著溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向進行,即T1<T2;②合成氨化學(xué)反應(yīng)方程式為N2+3H22NH3,生成NH3的物質(zhì)的量為2.0mol,則消耗氫氣物質(zhì)的量為2.0×3/2mol=3.0mol,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)學(xué)表達式,v(H2)=3.0/(10×3)mol/(L·min)=0.1mol/(L·min);消耗N2的物質(zhì)的量為1mol,則N2的轉(zhuǎn)化率為1/4×100%=25%;化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,增大氫氣的濃度,化學(xué)平衡常數(shù)不變;(2)考查原電池的工作原理和電極反應(yīng)式的書寫,產(chǎn)物是無污染,因此N2H4轉(zhuǎn)化成N2,因為環(huán)境是堿性,因此負(fù)極電極反應(yīng)式為N2H4+4OH-4e=N2+4H2O,正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH,因此正極附近溶液的pH增大;(3)考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計算,肼與NO2的反應(yīng)方程式為2N2H4+2NO2=3N2+4H2O,②×2-①得出△H=-1135.7kJ·mol-1,熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H= -1135.7 kJ·mol-1。

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:

【題目】(1)把對應(yīng)物質(zhì)的字母代碼填入括號內(nèi).

A.水玻璃 B.明礬 C.濃硫酸 D.過氧化鈉 E.新制氯水 F.小蘇打 G次氯酸鈣

①能使石蕊試液先變紅后褪色___________。

②能做木材防火劑___________。

③能做處理胃酸過多的一種藥劑____________

(2)綜合考慮經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)保等方面因素,設(shè)計以銅為原料制取硫酸銅的最佳路線圖。如:

路線圖為:________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列的說法,正確的是(

A. 1 mol FeI2 與足量的氯氣反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3 NA

B. 12 mol/L的濃硫酸50 ml 與足量的Cu加熱反應(yīng),得到SO20.3 mol

C. 配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時,溶液的體積與容量瓶的量程一致

D. 1 mol NaHSO4固體中含離子總數(shù)為4NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】幾種短周期元素的原子半徑及某些化合價見下表。分析判斷下列說法正確的是(  )

元素代號

A

B

D

E

X

Y

Z

W

化合價

-1

-2

+4、-4

-1

+5、-3

+3

+2

+1

原子半徑/nm

0.071

0.074

0.077

0.099

0.110

0.143

0.160

0.186

A. A的單質(zhì)能將E單質(zhì)從YE3的溶液中置換出來

B. A、Y、W的離子半徑由大到小順序是A>W>Y

C. X元素的單質(zhì)不存在同素異形體

D. ZDB2中燃燒生成兩種化合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)BF3分子中,F—B—F的鍵角是________,B原子的雜化軌道類型為________,BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立體構(gòu)型為________。

(2)按要求寫出由第二周期元素為中心原子,通過sp3雜化形成中性分子的化學(xué)式(各寫一種):正四面體分子__________,三角錐形分子__________,V型分子__________

(3)已知白磷(P4)的結(jié)構(gòu)為,可知每個磷原子以___個共價鍵與另外的___磷原子結(jié)合成正四面體結(jié)構(gòu),它應(yīng)該是________分子(填“極性”或“非極性”),在CS2______(填“能”或“不能”)溶解,P原子的雜化方式為______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是中學(xué)化學(xué)中常用于混合物的分離和提純的裝置,請根據(jù)裝置回答問題:

(1)從氯化鉀溶液中得到氯化鉀固體,選擇裝置______(填字母,下同);除去自來水中的可溶性物質(zhì),選擇裝置__________。

(2)從碘水中分離出I2,選擇裝置________,該分離方法的名稱為________________________。

(3)裝置A中①中水的進出方向是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向溶質(zhì)為FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯氣,再向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液,結(jié)果溶液變?yōu)檠t色,則下列敘述不正確的是 (  )

A. 原溶液中的Br不一定被氧化

B. 通入氯氣之后原溶液中的Fe2一定被氧化

C. 不能確定通入氯氣之后的溶液中是否存在Fe2

D. 若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液,靜置、分液,向上層溶液中加入足量的AgNO3溶液,能產(chǎn)生黃色沉淀

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1-溴丙烷是一種重要的有機合成中間體,沸點為71℃,密度為136g·cm-3。實驗室制備少量1-溴丙烷的主要步驟如下:

步驟1:在儀器A中加入攪拌磁子、12g正丙醇及20mL 水,冰水冷卻下緩慢加入28ml 濃H2SO4;冷卻至室溫,攪拌下加入24gNaBr。(已知:2NaBr+H2SO4(濃) Na2SO4+2HBr↑)

步驟2:如圖所示搭建實驗裝置,緩慢加熱,直到無油狀物餾出為止。

步驟3:將餾出液轉(zhuǎn)入分液漏斗,分出有機相。

步驟4:將分出的有機相轉(zhuǎn)入分液漏斗,依次用12mLH2O、12ml5%Na2CO3溶液和12mLH2O洗滌,分液,得粗產(chǎn)品,進一步提純得1-溴丙烷。

(1)儀器A的名稱是_____________;加入攪拌磁子的目的是攪拌和_____________。

(2)反應(yīng)時生成的主要有機副產(chǎn)物2-溴丙烷和_________________(答出一種即可給分)

(3)步驟2中需向接收瓶內(nèi)加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是________________。

(4)步驟1中濃H2SO4用水稀釋,并冷卻至室溫后再加NaBr的目的是_____________。步驟4中用Na2CO3溶液洗滌的目的是______________________。

(5)步驟4中進一步提純1-溴丙烷的方法是_________________;在進行此操作之前需要用無水MgBr2處理粗產(chǎn)品,其目的是______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法不正確的是

A. 4.4g CO2N2O 組成的混合氣體中含有的原子總數(shù)為0.3NA

B. 0.1mol H20.1molI2 于密閉容器中充分反應(yīng)后,其分子總數(shù)為0.2NA

C. 1.8g18O2中含有的中子數(shù)為NA

D. 5.6g 鐵粉在2.24L( 標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氯氣中燃燒,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA

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