19.氨在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位.
(1)工業(yè)合成氨時(shí),合成塔中每產(chǎn)生1mol NH3,放出46.1kJ的熱量.
①工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol.
②已知:N2(g)$\underset{\stackrel{945.8kJ•mo{l}^{-1}}{→}}{\;}$2N(g)
H2(g)$\underset{\stackrel{436.0kJ•mol}{→}}{\;}$2H(g)
則斷開1mol N-H鍵所需的能量是391kJ.
(2)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(yīng)為:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g).則該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O.

分析 (1)①先求出此反應(yīng)的焓變,根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫規(guī)則再寫出熱化學(xué)方程式;
②根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能計(jì)算;
(2)依據(jù)氧化還原反應(yīng)元素化合價(jià)變化分析判斷,電池中負(fù)極上是氨氣失電子生成氮?dú)獾姆磻?yīng).

解答 解:(1)①反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,應(yīng)為放熱反應(yīng),生成1mol氨氣放出46.1kJ熱量,則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol;
故答案為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol;
②反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能,設(shè)N-H的鍵能為x,則945.8+3×436-6x=-92.2,x=391;
故答案為:391;
(2)原電池中負(fù)極失電子,氨氣中氮元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),該燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)為:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
故答案為:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的分析應(yīng)用,原電池原理的理解和電極反應(yīng)的書寫方法,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

15.A、B、C、D、E都為短周期元素,A是相對(duì)原子質(zhì)量最小的元素;B的+1價(jià)陽離子和C的-1價(jià)陰離子都與氖原子具有相同昀電子層結(jié)構(gòu);D在C的下一周期,可與 B形成BD型離子化合物;E和C為同一周期元素,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為一種強(qiáng)酸.請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題.
(1)B元素在元素周期表中的位置第三周期IA族.
(2)畫出D元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖
(3)與E的氫化物分子所含電子總數(shù)相等的分子是H2O(CH4、HF)(舉一例、填化學(xué)式,下同)、離子是OH-(Mg2+、Al3+、Na+、O2-).
(4)A與C形成的化合物中含有化學(xué)鍵的類型是共價(jià)鍵.
(5)D的單質(zhì)與B的最髙價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱,某小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持、加熱儀器已略去,氣密性已檢驗(yàn)).

實(shí)驗(yàn)過程;
I.打開彈簧夾,打開活塞a,清加濃鹽酸.
Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí),夾緊彈簧夾.
Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽厣珪r(shí),關(guān)閉活塞a.
Ⅳ…
(1)A中產(chǎn)生的是黃綠色氣體,其離子方程式為4HCl(濃)+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,在該反應(yīng)中濃鹽酸表現(xiàn)了酸性、還原性.
(2)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是濕潤的淀粉KI試紙變藍(lán).
(3)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl2+2Br-═Br2+2Cl-
(4)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘,過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中,關(guān)閉活塞b,取下D振蕩.靜止后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色.
(5)浸有NaOH溶液的棉花作用是吸收尾氣,防止氯氣污染空氣;離子方程式為Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O.
(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因:同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用,回答下列問題:
(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為5;肼中的化學(xué)鍵類型為共價(jià)鍵.
(2)肼可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣.
已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l);△H1=-19.5kJ•mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H2=-534.2kJ•mol-1
寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1048.9 kJ•mol-1
(3)已知H2O(l)=H2O(g);△H3=+44kJ•mol-1,則表示肼燃燒熱的熱化學(xué)方程式為N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-622.2 kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.工業(yè)廢氣中含有一定量的SO2對(duì)空氣產(chǎn)生嚴(yán)重的污染,對(duì)SO2的綜合治理并且變廢為寶有重要的意義.
(1)已知:25℃、101kPa時(shí),Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)△H=-520kJ•mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-297kJ•mol-1
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)△H=-1065kJ•mol-1
SO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化學(xué)方程式是MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)△H=-248kJ/mol.
(2)富集廢氣中SO2,并使其與O2反應(yīng)制備硫酸,用多孔電極材料,裝置如圖1所示.

①X極的電極反應(yīng)式為SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+
②消耗11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體B時(shí),通過質(zhì)子交換膜的H+的個(gè)數(shù)為2NA
(3)用氫氧化鈉吸收SO2可得到NaHSO3溶液,已知NaHSO3溶液顯酸性,溶液中存在以下平衡:
HSO3-+H2O?H2SO3+OH-    HSO3-?H++SO32-,向0.1mol•L-1的NaHSO3溶液中加入少量氫氧化鈉固體,則$\frac{c(S{O}_{3}^{2-})}{c(HS{O}_{3}^{-})}$增大(填“增大”、“減小”或“不變,下同),$\frac{c(N{a}^{+})}{c(S{O}_{3}^{2-})}$增大.
(4)取20.00ml含NaHSO3的吸收液,用0.500mol/L的高錳酸鉀溶液測(cè)定吸收液中NaHSO3的濃度,回答下列問題:
①盛裝高錳酸鉀溶液的滴定管為酸式滴定管,若滴定開始和結(jié)束時(shí),滴定管中的液面如圖2所示,所用鹽酸消耗高錳酸鉀溶液的體積為26.10ml.
②達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是滴加最后一滴高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液,溶液恰好由無色變?yōu)闇\紅色且30s不褪色;.
③吸收液中NaHSO3的濃度為1.631mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.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:①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1275.6kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ•mol-1
③H2O(g)=H2O(1)△H3=-44.0kJ•mol-1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:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ•mol-1
(2)生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
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,Pl<P2;A、B、C三點(diǎn)處對(duì)應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB、KC)的大小順序?yàn)镵C>KB>KA.(填“<”、“>”“=”)
②100℃時(shí),將1mol CH4和2mol H2O通入容積為1L 的反應(yīng)室,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是:CD.
A.容器內(nèi)氣體密度恒定         
B.單位時(shí)間內(nèi)消耗0.1mol CH4同時(shí)生成0.3mol H2
C.容器的壓強(qiáng)恒定
D.3v正(CH4)=v逆(H2
③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=2.25
(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,負(fù)極的電極反應(yīng)式為CO-2e?+4OH?=CO32?+2H2O.用該原電池做電源,常溫下,用惰性電極電解200mL飽和食鹽水(足量),消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO 224mL,則溶液的pH=13 (不考慮溶液體積的變化)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

11.煤是一種重要的化工原料,人們將利用煤制取的水煤氣、焦炭、甲醚等廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中.(1)已知:①C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1
②CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ•mol-1
則碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式為C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=+90.0kJ•mol-1.該反應(yīng)在高溫(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下有利于正向自發(fā)進(jìn)行.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.同主族元素形成的同一類型化合物,往往其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似.PH4I 是一種白色晶體,下 列對(duì) PH4I 的敘述中,正確的是( 。
A.它是一種共價(jià)化合物B.它受熱時(shí),不能分解產(chǎn)生有色氣體
C.它不可能與 NaOH 溶液反應(yīng)D.它既含離子鍵又含共價(jià)鍵

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

9.香莢蘭豆的香氣成分中含有的香草醛(如圖)也稱香蘭素,常用做食品添加劑的原料,起著增香作用.請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出香草醛的分子式C8H8O3,該物質(zhì)中含氧官能團(tuán)的名稱是酚羥基、醛基、醚基;
(2)1mol 香草醛最多能與4molH2加成.

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同步練習(xí)冊(cè)答案