合成氨工業(yè)對(duì)國防具有重要意義,如制硝酸、合成纖維以及染料等
(1)已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學(xué)鍵 | N≡N | H—H | N—H |
鍵能kJ·mol-1 | 946 | 436 | 390 |
(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-86kJ/mol
(2)NaCl+CO2+NH3·H2O=NH4Cl+NaHCO3↓
c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
二氧化碳的溶解度小,生成的碳酸氫銨太少,故沒有碳酸氫鈉析出
(3)向a極 增大 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
解析試題分析:(1)舊鍵斷裂吸熱:946+3×436=2254kJ;新建合成放熱:6×390=2340kJ;放熱多,化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)
為放熱,放出熱量86kJ,不難寫出相關(guān)熱化學(xué)方程式,同時(shí)注意:?標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài);?標(biāo)明單位:
kJ·mol-1。(2)根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物,利用守恒定律,不難寫出相關(guān)方程式;根據(jù)溶液呈電中性,正電荷總
數(shù)等于負(fù)電荷總數(shù),寫出電荷守恒;二氧化碳在水中的溶解度很小,生成的碳酸氫根離子濃度很小,
故沒有碳酸氫鈉析出。(3)陰離子移向陽極;陽極氫離子放電,剩余氫氧根離子,溶液pH增大。
考點(diǎn):考查反應(yīng)熱的計(jì)算,電解化學(xué)方程式書寫。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)CH4(g )+2O2(g )=CO2(g )+2H2O(g ) ΔH=-802.3kJ/mol
該熱化學(xué)反應(yīng)方程式的意義是_____________________________________。
(2)已知2g乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放出Q kJ的熱量,寫出表示乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方
程式:____________________________________________________________.
(3)已知拆開1mol H-H鍵,1mol N-H鍵,1mol 鍵分別需要的能量是436kJ、391KJ、946kJ,則N2與H2反應(yīng)生成1mol NH3(g)的熱化學(xué)方程式是___________________.
(4)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。
已知:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol ②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2599kJ/mol ③
根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算298K時(shí)由C(石墨,s)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變:
____________________________.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氨氣是生產(chǎn)化肥、硝酸等的重要原料,圍繞合成氨人們進(jìn)行了一系列的研究
(1)氫氣既能與氮?dú)庥帜芘c氧氣發(fā)生反應(yīng),但是反應(yīng)的條件卻不相同。
已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH =" -483.6" kJ/mol
3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g) ΔH =" -92.4" kJ/mol
計(jì)算斷裂1 mol N≡N鍵需要能量 kJ , 氮?dú)夥肿又谢瘜W(xué)鍵比氧氣分子中的化學(xué)鍵鍵 (填“強(qiáng)”或“弱”),因此氫氣與二者反應(yīng)的條件不同。
(2)固氮是科學(xué)家致力研究的重要課題。自然界中存在天然的大氣固氮過程:N2 (g) + O2 (g) =" 2NO" (g) ΔH =" +180.8" kJ/mol ,工業(yè)合成氨則是人工固氮。
分析兩種固氮反應(yīng)的平衡常數(shù),下列結(jié)論正確的是 。
反應(yīng) | 大氣固氮 | 工業(yè)固氮 | ||||
溫度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 350 | 400 | 450 |
K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 1.847 | 0.507 | 0.152 |
| N2 | H2 | NH3 |
甲 | 1 | 3 | 0 |
乙 | 0.5 | 1.5 | 1 |
丙 | 0 | 0 | 4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
開發(fā)、使用清潔能源發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”,正成為科學(xué)家研究的主要課題。氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料,可制作燃料電池。
(1)已知:① 2CH3OH(1) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH1 =" –" 1275.6 kJ/mol
② 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) ΔH2 =" –" 566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(1) ΔH3 =" –" 44.0 kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:___________。
(2)生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH>0
①一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a。則Tl ________T2(填“<”、“>”、“=”,下同);A、B、C三點(diǎn)處對(duì)應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB、KC)的大小關(guān)系為___________。
②100℃時(shí),將1 mol CH4和2 mol H2O通入容積為1 L的定容密封容器中,發(fā)生反應(yīng),能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________
a.容器內(nèi)氣體密度恒定
b.單位時(shí)間內(nèi)消耗0.1 mol CH4同時(shí)生成0.3 mol H2
c.容器的壓強(qiáng)恒定
d.3v正(CH4) = v逆(H2)
如果達(dá)到平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為0.5,則100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =___________
(3)某實(shí)驗(yàn)小組利用CO(g) 、 O2(g) 、KOH(aq)設(shè)計(jì)成如圖b所示的電池裝置,則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上在催化劑作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),圖1表示反應(yīng)過程中能量的變化情況。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)在圖I中,曲線______(填“a”或“b”)表示使用了催化劑;該反應(yīng)屬于______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)為探究外界條件對(duì)合成甲醇化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某科技工作者設(shè)計(jì)了以下三組實(shí)驗(yàn),部分?jǐn)?shù)據(jù)已填人表中,請(qǐng)補(bǔ)充完整。
實(shí)驗(yàn)組 | T/℃ | 起始濃度/mol?L-1 | 等質(zhì)量催化劑的 比表面積/m2?g-1 | |
CO | H2 | |||
① | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
② | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
③ | 350 | | | 124 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
研究硫及其化合物的性質(zhì)有重要意義。
(1)Cu2S在高溫條件下發(fā)生如下反應(yīng):
2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) ⊿H=-773kJ/mol
當(dāng)該反應(yīng)有1.2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),反應(yīng)釋放出的熱量為 kJ。
(2)硫酸工業(yè)生產(chǎn)中涉及反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。
①壓強(qiáng):P1 P2(填“>”、“=”或“<”)。
②平衡常數(shù):A點(diǎn) B點(diǎn)(填“>”、“=”或“<”)。
③200℃下,將一定量的SO2和O2充入體積不變的密閉容器中,經(jīng)10min后測得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表所示:
氣體 | SO2 | O2 | SO3 |
濃度(mol/L) | 0.4 | 1.2 | 1.6 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
(1) 用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) ="4NO(g)" + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H=" -574" kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=" -1160" kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H=" -44.0" kJ·mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小組向密閉的真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì))加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測得各物質(zhì)的濃度如下:
濃度/mol·L-1
| NO | N2 | CO2 | ||
0 | 1.00 | 0 | 0 | ||
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 | ||
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 | ||
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(14分)研究銀及其化合物具有重要意義。
(l)已知:
Ag2O(s)+2HC1(g) 2AgC1(s)+H2O(1) △H1=-324.4 kJ·mo1-1
2Ag(s)+1/2O2(g) Ag2O(s) △H2=-30.6 kJ·mo1-1
H2(g)+C12(g) 2HC1(g) △H3=-184.4 kJ.·mo1-1
2H2(9)+O2(g) 2H2O(1) △H4=-571.2 l·mo1-1
寫出氯氣與銀生成固體氯化銀的熱化學(xué)方程式________。
(2)美麗的銀飾常用Fe(NO3)3溶液蝕刻,寫出Fe3+與Ag反應(yīng)的離子方程式___ _;要判定Fe(NO3)3溶液中NO3—是否在銀飾蝕刻中發(fā)生反應(yīng),可取 的硝酸溶液,然后根據(jù)其是否與Ag發(fā)生反應(yīng)來判定。
(3)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,放電時(shí),正極Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極Zn轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2,則正極反應(yīng)式為 ,負(fù)極附近溶液的pH ___ (填“增大”、“不變”或“減小”)。
(4)電解法精煉銀時(shí),粗銀應(yīng)與直流電源的 極相連,當(dāng)用AgNO3和HNO3混合溶液做電解質(zhì)溶液時(shí),發(fā)現(xiàn)陰極有少量紅棕色氣體,則產(chǎn)生該現(xiàn)象的電極反應(yīng)式為____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題
一定條件下,通過下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:
2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H
(1)已知2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H1=—566kJ?mol—1
S(l) +O2(g)= SO2(g) △H2=—296kJ?mol—1
則反應(yīng)熱ΔH= kJ?mol-1。
(2)其他條件相同、催化劑不同時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖a。260℃時(shí) (填Fe2O3、NiO或Cr2O3)作催化劑反應(yīng)速率最快。Fe2O3和NiO作催化劑均能使SO2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最高,不考慮價(jià)格因素,選擇Fe2O3的主要優(yōu)點(diǎn)是 。
(3)科研小組在380℃、Fe2O3作催化劑時(shí),研究了不同投料比[n(CO)∶n(SO2)]對(duì)SO2轉(zhuǎn)化率的影響,結(jié)果如圖b。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡坐標(biāo)圖中畫出n(CO)∶n(SO2)="2∶1" 時(shí),SO2轉(zhuǎn)化率的預(yù)期變化曲線。
(4)工業(yè)上還可用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。某溫度下用1.0mol?L-1 Na2SO3溶液吸收純凈的SO2,當(dāng)溶液中c(SO32-)降至0.2mol?L-1時(shí),吸收能力顯著下降,應(yīng)更換吸收劑。
①此時(shí)溶液中c(HSO3-)約為______mol?L-1;
②此時(shí)溶液pH=______。(已知該溫度下SO32—+H+HSO3—的平衡常數(shù)K="8.0" × 106 L?mol-1,計(jì)算時(shí)SO2、H2SO3的濃度忽略不計(jì))
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