(5分)氨氣在農(nóng)業(yè)和國(guó)防工業(yè)都有很重要的作用,歷史上諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)曾經(jīng)有3次頒給研究氮?dú)馀c氫氣合成氨的化學(xué)家。
(1)右圖表示溫度為T K時(shí)氮?dú)馀c氫氣合成氨反應(yīng)過(guò)程中的能量變化, 寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式   。

(2)已知在TK溫度下合成氨反應(yīng)在2.00L的密閉容器中進(jìn)行。得到如下數(shù)據(jù):

時(shí)間(h)
物質(zhì)的量(mol)
 
0
1
2
3
4
N2
 
1.50
n1
1.20
n3
1.00
H2
 
4.50
4.20
3.60
n4
3.00
NH3
 
0.00
0.20
n2
1.00
1.00
 
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算:
①0~1h內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率為mol/(L·h)。
②反應(yīng)進(jìn)行到2h時(shí)放出的熱量為  kJ。
③此條件下,反應(yīng):N2 + 3H2 2NH3的化學(xué)平衡常數(shù)K = (保留兩位小數(shù))。
④反應(yīng)達(dá)到平衡后,若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1mol,化學(xué)平衡移動(dòng)的方向是   (填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”或“不移動(dòng)”)。

(5分)(1)N2(g)+3H2(g)====2NH3(g) △H="-92" kJ·mol–1 (無(wú)條件不扣分)
(2)① 0.05 ② 27.6kJ ③ 0.15 ④正反應(yīng) 

解析試題分析:(1)由圖可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),△H="508-600=-92" kJ·mol–1 ,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)====2NH3(g) △H="-92" kJ·mol–1 
(2)①0~1h內(nèi),氫氣的濃度減少(4.5-4.2)mol/2.00L=0.15mol/L,所以氮?dú)獾臐舛葴p少0.05mol/L,則0~1h內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率為0.05 mol/(L·h);
②反應(yīng)進(jìn)行到2h時(shí),消耗氮?dú)?.3mol,所以放出的熱量是0.3mol×92 kJ·mol–1=27.6kJ;
③反應(yīng)進(jìn)行到3h時(shí)達(dá)平衡狀態(tài),此時(shí)c(NH3)=0.5mol/L,c(N2)= 0.5mol/L,c(H2)="1.5" mol/L,所以化學(xué)平衡常數(shù)K= c2(NH3)/ c(N2)·c3(H2)=0.15;
④反應(yīng)達(dá)到平衡后,若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1mol,此時(shí)c(NH3)=1.0mol/L,c(N2)= 1.0mol/L,c(H2)="2.0" mol/L,c2(NH3)/ c(N2)·c3(H2)=0.125<K,所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。
考點(diǎn):考查對(duì)圖像的分析,化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的判斷,反應(yīng)速率的計(jì)算,平衡常數(shù)的計(jì)算,平衡常數(shù)的應(yīng)用

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

某可逆反應(yīng)L(s) + G(g) 3R(g) △H>0,下圖表示外界條件溫度、壓強(qiáng)的變化對(duì)上述反應(yīng)的影響。試判斷圖中y軸可以表示(   )

A.平衡混合氣中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B.達(dá)到平衡時(shí)G的轉(zhuǎn)化率
C.平衡混合氣中G的質(zhì)量分?jǐn)?shù)D.達(dá)到平衡時(shí)L的轉(zhuǎn)化率

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(11分)
(1)在一密閉的2 L的容器里充入8 mol SO2和4 mol18O2,在一定條件下開(kāi)始反應(yīng):
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2 min末測(cè)得容器中有7.2 mol SO2。試回答:
①反應(yīng)后18O原子存在于哪些物質(zhì)中________
②2 min末SO3的濃度為_(kāi)_______
③用O2的濃度變化表示該時(shí)間段內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率為_(kāi)_______
(2)基本化工原料苯和乙烯,都有著十分廣泛的用途。請(qǐng)回答:
①可以用來(lái)鑒別苯蒸氣和乙烯的試劑是________(填序號(hào))
A.水     B.溴的四氯化碳溶液     C.酸性高錳酸鉀溶液     D.氫氣
②苯分子具有平面正六邊形結(jié)構(gòu),所有原子共平面,則苯分子中在一條直線上的原子最多有________個(gè)
(3)下列營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在人體內(nèi)發(fā)生的變化及其對(duì)人的生命活動(dòng)所起的作用不正確的是
A.人體中的糖類、油脂和蛋白質(zhì)都能為人的生命活動(dòng)提供能量
B.淀粉和纖維素葡萄糖 CO2和H2O(釋放能量維持生命活動(dòng))
C.油脂甘油和高級(jí)脂肪酸CO2和H2O(釋放能量維持生命活動(dòng))
D.蛋白質(zhì)氨基酸人體所需的蛋白質(zhì)(人體生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(12分)科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
(1)合成氨的原理為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H="-92.4" kJ/mol,該反應(yīng)的能量變化如圖所示。

①在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E2的變化是          (填“增大”、“減小”或“不變”)。
②將0.3 mol N2和0.5 mol H2充入體積不變的密閉容器中,在一定條件下達(dá)到平衡,測(cè)得容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的,此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為        (計(jì)算出結(jié)果);欲提高該容器中H2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是          (填選項(xiàng)字母)。

A.向容器中按原比例再充入原料氣 B.向容器中再充入一定量H2
C.改變反應(yīng)的催化劑 D.液化生成物分離出氨
(2)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3和TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng):
2N2(g)+6H2O(1)  4NH3(g)+3O2(g) H="+1530" kJ/mol
又知:H2O(1)=H2O(g) H="+44.0" kJ/mol
則2N2(g)+6H2O(g)  4NH3(g)+3O2(g) H =      kJ/mol,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=           ,控制其他條件不變,增大壓強(qiáng),K值       (填“增大”、“減小”或“不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(18分)能源的開(kāi)發(fā)和利用是當(dāng)前科學(xué)研究的重要課題。
(1)利用二氧化鈰(CeO2)在太陽(yáng)能作用下前實(shí)現(xiàn)如下變廢為寶的過(guò)程:
mCeO2 (m-x)CeO2xCe+xO2
(m-x)CeO2xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO
上述過(guò)程的總反應(yīng)是           ,該反應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為         。
(2)CO、O2和KOH溶液構(gòu)成的燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為               。該電池反應(yīng)可獲得K2CO3溶液,某溫度下0.5molL-1 K2CO3溶液的pH=12,若忽略CO32-的第二級(jí)水解,則CO32- +H2OHCO3-+OH-的平衡常熟Kh=        。
(3)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè),下列將電解池與燃料電池相組合的工藝可以節(jié)能30%以上。

①電解過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是            ,陰極附近溶液PH      (填“不變”、“升高”或“下降”)。
②如果粗鹽中SO42-含量較高,精制過(guò)程需添加鋇試劑除去SO42-,該鋇試劑可選用下列試劑中的        。
a.Ba(OH)2    b.Ba(NO3)2    c.BaCl2
現(xiàn)代工藝中更多使用BaCO3除SO42-,請(qǐng)寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式       。
③圖中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)a% b%(填“>”、‘‘=”或“<”),,燃料電池中負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為                。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(14分)加大對(duì)煤燃燒產(chǎn)生的廢氣、廢渣的處理已刻不容緩。
(1) 對(duì)燃煤的廢氣進(jìn)行脫硝處理時(shí),可利用甲烷催化還原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=a kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=b kJ·mol-1
則反應(yīng)CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔH=________ kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2) 將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:

2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g);ΔH
① 該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________。
② 已知在某壓強(qiáng)下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率如右圖所示。該反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。若溫度不變,減小反應(yīng)投料比[n(H2) /n(CO2)],則K將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
③ 二甲醚燃料電池具有啟動(dòng)快,效率高等優(yōu)點(diǎn),若電解質(zhì)為酸性,二甲醚燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為_(kāi)___________________________。

(3) 以CO2為原料合成的碳酸酯(僅含碳、氫、氧三種元素)是用途廣泛的化學(xué)品,某種碳酸酯(DPC)水解產(chǎn)物之一遇氯化鐵溶液顯紫色,右圖為它的核磁共振氫譜圖,請(qǐng)寫出DPC的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____________。
(4) 某電廠的粉煤灰含莫來(lái)石(主要成分為Al6Si2O13、SiO2)。將其和純堿在高溫下燒結(jié),可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2,有關(guān)化學(xué)方程式(反應(yīng)條件均為高溫)為:
Al6Si2O13+3Na2CO3===2NaAlSiO4+4NaAlO2+3CO2
Al6Si2O13+5Na2CO3===2Na2SiO3+6NaAlO2+5CO2
SiO2+Na2CO3===Na2SiO3+CO2
則用1 mol Al6Si2O13和4 mol SiO2通過(guò)以上反應(yīng)制得5 mol NaAlO2,共消耗Na2CO3為_(kāi)_______mol。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(15分)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。
(1)下圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。

①該電化腐蝕稱為                  。
②圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域,生成鐵銹最多的是         (填字母)。
(2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:

①步驟I若溫度過(guò)高,將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為                    
②步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng):4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                        。
③上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是                    (任寫一項(xiàng))。
(3)已知t℃時(shí),反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25。
①t℃時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO):n(CO2)=             
②若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmolCO,t℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則x=                   

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

硫酸的消費(fèi)量是衡量一個(gè)國(guó)家化工生產(chǎn)水平的重要標(biāo)志。
(1)一定條件下,SO2與空氣反應(yīng)10 min后,SO2和SO3物質(zhì)的量濃度分別為1.2 mol/L和2.0 mol/L,則SO2起始物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_____;生成SO3的化學(xué)反應(yīng)速率為_(kāi)_____。
(2)若改變外界條件,發(fā)生SO2與空氣反應(yīng)生成SO3,使10 min內(nèi)的用O2表示的反應(yīng)速率為0.15mol/(L·min),則改變的條件可能是_______________。

A.壓縮體積,增大壓強(qiáng)B.降低溫度C.充入大量的氮?dú)?/td>D.僅增加SO2的濃度
(3)工業(yè)制硫酸,用過(guò)量的氨水對(duì)SO2尾氣處理,請(qǐng)寫出相關(guān)的離子方程式:____ _

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(16分)在一容積為2 L的密閉容器內(nèi)加入0.2 molA和0.6 molB,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):A(s)+3B(g)2C(s)+3D(g) 已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表:

溫度/℃
1000
1150
1300
平衡常數(shù)
64.0
50.7
42.9
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
⑴該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=              ,ΔH         0(填“>”或“<”)。
⑵1000 ℃時(shí),4 min后達(dá)到平衡.求4 min內(nèi)D的平均反應(yīng)速率v(D)=              ,B的平衡轉(zhuǎn)化率為              ,平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)              。
⑶欲提高⑵中B的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是              
A.減少C的量        B.增加A的量          C.移出部分D   
D.降低反應(yīng)溫度        E.減小容器的容積       F.加入合適的催化劑
⑷1000 ℃時(shí), 在一容積為2 L的密閉容器內(nèi)加入XmolC和0.6 molD,5 min后達(dá)到平衡,B的濃度與⑵中B的濃度相同,求X的范圍              
⑸下列說(shuō)法中能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是              
A.容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變     B.B的速率不隨時(shí)間的變化而變化
C.c(B)︰c(D)=1︰1                          D.混合氣體的密度保持不變(M(B)≠M(fèi)(D))

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