利用N2和H2可以實現(xiàn)NH3的工業(yè)合成，而氨又可以進一步制備硝酸，在工業(yè)上一般可進行連續(xù)生產(chǎn)。請回答下列問題：
（1）已知：N2(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
寫出氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮氣體和水蒸氣的熱化學方程式為
           。
（2）某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反應的影響。
實驗結(jié)果如圖所示：

（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）
①圖像中T2和T1的關(guān)系是：T2           T1（填“高于”“低于”“等于”“無法確定”）
②比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中，反應物N2 的轉(zhuǎn)化率最高的是（填字母）。                     。
③若容器容積為1L，在起始體系中加入1mol N2 ，n=3mol反應達到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為60%，則此 條件下（T2），反應的平衡常數(shù)K=               。保持容器體積不變，再向容器中加入1mol N2，3mol H2反應達到平衡時，氫氣的轉(zhuǎn)化率將
（填“增大”、“減”或“不變”）。
（3）N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。
①一定溫度下，在恒容密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應：
2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ΔH＞0下表為反應在T1溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)

t/s
0
50
100
c(N2O5)/mol·L—1
5．0
3．5
2．4
 
則50s內(nèi)NO2的平均生成速率為                    。
②現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池，采用電解法制備N2O5，裝置如圖所示，其中Y為CO2。

寫出石墨I電極上發(fā)生反應的電極反應式                              。
在電解池中生成N2O5的電極反應式為                                 。

（1）4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)    △H ="-905" ．0kJ/mol
（2）①低于 ②c   ③25/12； 增大
（3）①0．06mol?L-1?s-1
②H2 + CO32-－－2e－  =  CO2  +  H2O
陽極：N2O4 + 2HNO3 - 2e—  =  2N2O5 +  2H+

解析試題分析：（1）氨氣和氧氣反應生成一氧化氮和水，由所給熱化學方程式
N2(g)+O2(g) = 2NO(g)           △H=+180．5kJ/mol    ①
N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)    △H=－92．4kJ/mol     ②
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)         △H=－483．6kJ/mol     ③
根據(jù)蓋斯定律得（①－②）×2＋③×3可得所求，答案是4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H =-905．0kJ/mol
（2）①T2的氨氣含量高于T1的氨氣含量，溫度低對合成氨有利，所以T2低于T1
②a、b、c三點中c點的氫氣的物質(zhì)的量最大，根據(jù)化學平衡中增大一種反應物的量，會增大另一種反應物的轉(zhuǎn)化率，所以c點的氮氣的轉(zhuǎn)化率最高；
③氫氣的起始濃度為3mol/L，氮氣的起始濃度為1mol/L，氫氣的轉(zhuǎn)化率為60%，所以平衡時：c(H2)= 1．2mol/L，c(N2)=0．4mol/L,c(NH3)=1．2 mol/L，所以化學平衡常數(shù)K= c(NH3)2/c(N2)·c(H2)3=25/12
(3) ①50s內(nèi)N2O5濃度減少1．5mol/L，則NO2的濃度增加3 mol/L，所以NO2的平均生成速率為3 mol/L/50s=0．06mol?L-1?s-1
②左池為氫氧燃料電池裝置，石墨I電極上發(fā)生氧化反應，電極反應式為H2 + CO32-－－2e－  =  CO2  + H2O
右池為電解池裝置，N2O5在陽極生成，石墨Ⅱ為陽極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為：陽極：N2O4 + 2HNO3 -2e— =2N2O5 +2H+
考點：考查蓋斯定律的應用，化學平衡中反應速率的計算、轉(zhuǎn)化率的比較，原電池、電解池的綜合應用

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

（14分）（Ⅰ）甲醇是一種新型的汽車動力燃料，工業(yè)上可通過CO和H2化合來制備甲醇。
已知某些化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學鍵
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O
H—O
鍵能/kJ·mol－1
348
413
436
358
1072
463
請回答下列問題：
（1）已知CO中的C與O之間為叁鍵連接，則工業(yè)制備甲醇的熱化學方程式為     
                                ；
（2）某化學研究性學習小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應，在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1 molCO和 2 molH2，加入合適催化劑（體積可以忽略不計）后在250°C開始反應，并用壓力計監(jiān)測容器內(nèi)壓強的變化如下：
反應時間/min
0
5
10
15
20
25
壓強/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
則從反應開始到20min時，以CO表示的平均反應速率=      ，該溫度下平衡常數(shù)K=     ，若升高溫度則K值      （填“增大”、“減小”或“不變”）；
（3）下列描述中能說明上述反應已達平衡的是       ；
A．2 v (H2)正=" v" (CH3OH)逆      
B．容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
C．容器中氣體的壓強保持不變    
D．單位時間內(nèi)生成 n molCO 的同時生成 2n molH2
（Ⅱ）回答下列問題：
（1）體積均為100mL pH=2的CH3COOH與一元酸HX，加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示，
則Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)（填＞、＜或＝）

（2）25℃時，CH3COOH與CH3COONa的混合溶液，若測得pH=6，則溶液中C(CH3COO?)-c(Na+)=_________mol·L-1(填精確值)。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(1)1.00 L 1.00 mol·L－1 H2SO4溶液與2.00 L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液完全反應，放出114.6 kJ熱量，表示生成1 mol H2O的熱化學方程式為_________________________
(2)在25 ℃、101 kPa時，1.00 g C6H6(l)燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8 kJ的熱量，C6H6的標準燃燒熱為____________kJ·mol－1，該反應的熱化學方程式為_______________________________________________

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

為了合理利用化學能，確保安全生產(chǎn)，化工設計需要充分考慮化學反應的焓變，并采取相應措施�；瘜W反應的焓變通常用實驗進行測定，也可進行理論推算。
(1)實驗測得，1 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放出22.7 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式__________________________________
(2)已知反應CH3—CH3(g)―→CH2=CH2(g)＋H2(g)，有關(guān)化學鍵的鍵能如下。

化學鍵
C—H
C=C
C—C
H—H
鍵能/kJ·mol－1
414.4
615.3
347.4
435.3
 
試計算該反應的反應熱___________________________
(3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的焓變進行理論推算。試依據(jù)下列熱化學方程式，計算反應2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的焓變ΔH＝________。
①CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)
ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

目前，“低碳經(jīng)濟”備受關(guān)注，CO2的產(chǎn)生及有效開發(fā)利用成為科學家研究的重要課題。試運用所學知識，解決下列問題：
（1）已知某反應的平衡表達式為：它所對應的化學反應為：__  ___
（2）—定條件下，將C(s)和H2O(g)分別加入甲、乙兩個密閉容器中，發(fā)生（1）中反應：其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

容器
容積/L
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol[
達到平衡所需時間/min
C(s)
H2O(g)
H2(g)
甲
2
T1
2
4
3.2
8
乙
1
T2
1
2
1,2
3
 
①T10C時，該反應的平衡常數(shù)K=_______
②乙容器中，當反應進行到1.5min時，H2O(g)的物質(zhì)的量濃度_______ (填選項字母）。
A．="0.8" mol·L-1    B．=1.4 mol·L-1    C．<1.4 mol·L-1    D．>1.4 mol·L-1
③丙容器的容積為1L，T1℃時，按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g)， 達到平   衡時各氣體的體積分數(shù)與甲容器完全相同的是_______(填選項字母）。
A.0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol  
B． 0.6 mol、2.0 mol、0 mol、0 mol
C.1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol      
D． 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol
（3）在一定條件下，科學家利用從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇，已知CH3OH、H2的燃燒熱分別為：△H＝－725.5kJ/mol、△H＝－285.8kJ/mol，寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH的熱化學方程式：                              。
（4）將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應原理為：
2CO2(g）+ 6H2(g）CH3OCH3(g）+ 3H2O(g)
已知一定壓強下，該反應在不同溫度、不同投料比時，CO2的轉(zhuǎn)化率見下表：
投料比[n(H2）/ n(CO2)]
500 K
600 K
700 K
800 K
1.5
45%
33%
20%
12%
2.0
60%
43%
28%
15%
3.0
83%
62%
37%
22%
 
①該反應的焓變△H  0，熵變△S___0（填＞、＜或＝）。
②用甲醚作為燃料電池原料，在堿性介質(zhì)中該電池負極的電極反應式              。若以1.12 L·min-1（標準狀況）的速率向該電池中通入甲醚（沸點為-24.9 ℃），用該電池電解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液，通電0.50 min后，理論上可析出金屬銅        g。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應：
反應Ⅰ：2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)(NH4)2CO3 (aq)           △H1
反應Ⅱ：NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)NH4HCO3 (aq)             △H2
反應Ⅲ：(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)2NH4HCO3 (aq)    △H3
請回答下列問題：
（1）△H1與△H2、△H3之間的關(guān)系是：△H3=                  。
（2）為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2氣體效率的影響，在溫度為T1、T2、T3、T4、T5的條件下，將等體積等濃度的(NH4)2CO3溶液分別置于等體積的密閉容器中，并充入等量的CO2氣體，經(jīng)過相同時間測得容器中CO2氣體的濃度，得趨勢圖（下圖1）。則：
①△H3______0  (填“＞”、“=”或“＜”)。
②溫度高于T3，不利于CO2的捕獲，原因是                                      。
③反應Ⅲ在溫度為K1時，溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如下圖2所示。當時間到達t1時，將該反應體系溫度迅速上升到K2，并維持該溫度。請在該圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化趨勢曲線。

pH

 


（3）利用反應Ⅲ捕獲CO2，在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下，提高CO2吸收量的措施有（寫出1個）                           。
（4）下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是        。
A．NH4Cl       B．Na2CO3       C．HOCH2CH2OH      D．HOCH2CH2NH2

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

利用氮氣、氫氣在一定條件下生成氨氣這一可逆反應來合成氨，是一個重要的化工反應。常用來生產(chǎn)液氨和氨水。
完成下列填空：
（1）如圖表示合成氨時生成1mol生成物時的能量變化，E的單位為kJ。請寫出合成氨的熱化學方程式____________________。

（熱量用E1、E2或E3表示）。該圖中的實線與虛線部分是什么反應條件發(fā)生了變化？
（2）在一定溫度下，若將4a mol H2和2amol N2放入VL的密閉容器中，5分鐘后測得N2的轉(zhuǎn)化率為50%，則該段時間用H2表示的反應速率為__________摩爾/(升?秒)。若此時再向該容器中投入a mol H2、amol N2和2amol NH3，判斷平衡移動的方向是_____（填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”）
（3）液氨和水類似，也能電離：2NH3NH4++ NH2－，某溫度時，其離子積K=2×l0-30。該溫度下：①將少量NH4Cl固體加入液氨中，K____________2×10-30（填“＜”、“＞”或“=”）；②將少量金屬鈉投入液氨中，完全反應后所得溶液中各微粒的濃度大小關(guān)系為：_______
（4）工廠生產(chǎn)的氨水作肥料時需要稀釋。用水稀釋0．1mol/L稀氨水時，溶液中隨著水量的增加而減少的是

A．c(NH4+)/c(NH3?H2O)  B．c(NH3?H2O)/c(OH-) 
C．c(H+)/c(NH4+)  D．c(OH-)/c(H+) 

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在一個小燒杯里加入約20 g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]，將小燒杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向燒杯內(nèi)加入約10 g氯化銨晶體，并立即用玻璃棒迅速攪拌。試回答下列問題：
(1)寫出反應的化學方程式： _____________________________。
(2)實驗中要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是_____________________________。
(3)如果實驗中沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，可能的原因是(答出三個或三個以上原因)__________________________ _____________。
(4)如果沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，我們還可以采取哪些方式來說明該反應吸熱？
_______________________________________(答出兩種方案)。
(5)“結(jié)冰”現(xiàn)象說明該反應是一個________(填“放出”或“吸收”)能量的反應。即斷開舊化學鍵________(填“吸收”或“放出”)的能量________(填“>”或“<”)形成新化學鍵________(填“吸收”或“放出”)的能量。
(6)該反應在常溫下就可進行，說明_________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

真空碳熱還原—氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關(guān)反應的熱化學方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)　ΔH="a" kJ·mol-1
3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g)　ΔH="b" kJ·mol-1
反應Al2O3(s) +3C(s)2Al(l)+3CO(g)的ΔH=　　　　 kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。 

查看答案和解析>>

同步練習冊答案