合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知N2(g)與H2(g)反應(yīng)生成17 g NH3(g),放出46.1 kJ的熱量。
請回答下列問題:
(1)該反應(yīng)通常用鐵作催化劑,加催化劑會使圖中E變_____(填“大”或“小”),E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響?_ _。理由是_________ ;
(2)圖中ΔH=________kJ·mol-1;
(3)起始充入2mol·L-1 N2和5.5 mol·L-1 H2,經(jīng)過50 min,NH3的濃度為1mol·L-1,
則v(N2)=____________mol·L-1·min-1、C(H2)=______________mol·L-1;
已知NH3(g)= NH3 (l) ΔH=-QkJ·mol-1,書寫N2(g)+3H2(g)=2NH3 (l)的熱化學(xué)方程式 ________ 。
(1)小,無!鱄取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量差;(2)-92.2 (3)0.01 4
(4)N2(g) + 3H2(g) ? 2NH3(g) ΔH=-(92.2+Q)kJ·mol-1
解析試題分析:(1)用鐵作催化劑可以降低反應(yīng)活化能E,所以加催化劑會使圖中E變變;△H取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量差,所以E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱沒有影響。
(2)NH3的物質(zhì)的量為17g/17g·mol-1="1mol" △H="2×-46.1" kJ="-92.2" kJ(該反應(yīng)為放熱反應(yīng),符號為負(fù))
(3)NH3的變化濃度為1mol·L-1時,根據(jù)反應(yīng)比,N2的濃度變化了0.5mol·L-1,v(N2)=0.5mol·L-1/50 min="0.01" mol·L-1;NH3的變化濃度為1mol·L-1時,根據(jù)反應(yīng)比,H2的濃度變化了1.5 mol·L-1,C(H2)=5.5 mol·L-1-1.5 mol·L-1="4" mol·L-1
(4)N2(g) + 3H2(g) ? 2NH3(g) ΔH=-(92.2+Q)kJ·mol-1
考點:本題著重考查了化學(xué)反應(yīng)熱、化學(xué)反應(yīng)速率計算的相關(guān)知識。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
化學(xué)反應(yīng)原理在工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的意義。
(1)工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3(g)與CO2(g)經(jīng)過兩步反應(yīng)生成尿素,兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:
則NH3(g)與CO2(g)反應(yīng)生成尿素的熱化學(xué)方程式為 。
(2)已知反應(yīng)Fe(s) +CO2(g) FeO(s) +CO(g) ΔH ="a" kJ/mol
測得在不同溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如下:
①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K= ,a 0(填“>”、“<”或“=”)。在500℃ 2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),F(xiàn)e和CO2的起始量均為4 mol,則5 min后達(dá)到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為 ,生成CO的平均速率v(CO)為 。
②700℃反應(yīng)達(dá)到平衡后,要使該平衡向右移動,其他條件不變時,可以采取的措施有
(填字母)。
A.縮小反應(yīng)器容積 | B.增加Fe的物質(zhì)的量 |
C.升高溫度到900℃ | D.使用合適的催化劑 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得,但可通過間接的方法測定,F(xiàn)根據(jù)下列3個熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=―24.8kJ?mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=―47.2kJ?mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ?mol-1
寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:__________________________________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
2011年11月1日,我國自行研制的“長征二號F”遙八運載火箭將“神舟八號”飛船送入太空預(yù)定軌道,兩天后與“天宮一號”目標(biāo)飛行器實現(xiàn)成功對接。偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)是長征系列火箭的常規(guī)推進(jìn)劑。請回答下列相關(guān)問題:
(1)偏二甲肼(C2H8N2)與四氧化二氮(N2O4)反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為:
C2H8N2+2N2O43N2+2X+4H2O
則X的化學(xué)式為____________(選填下列選項的編號字母)。
A.O2 B.CO2 C.H2
(2)1 g液態(tài)偏二甲肼與足量的液態(tài)四氧化二氮完全反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物,放出Q kJ熱量,則相同條件下0.1 mol偏二甲肼發(fā)生該反應(yīng)能放出的熱量為_____________kJ (選填下列編號字母)。
A.6Q B.30Q C.60Q
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(8分)(1)肼(N2H4)是發(fā)射航天飛船常用的高能燃料。將NH3和NaClO按一定物質(zhì)的量比混合反應(yīng),生成肼、NaCl和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。
(2)在火箭推進(jìn)器中裝有強還原劑肼(N2H4)和強氧化劑過氧化氫,當(dāng)它們混合時,即產(chǎn)生大量氣體,并放出大量熱。已知:H2O(l)H2O(g) ΔH=" +44" kJ/mol。12.8 g液態(tài)肼與足量過氧化氫反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣,放出256.65 kJ的熱量。
①請寫出液態(tài)肼與過氧化氫反應(yīng)生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式______________________。
②則16 g液態(tài)肼與足量過氧化氫反應(yīng)生成液態(tài)水時放出的熱量是___________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
為了減少CO對大氣的污染,某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2。已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6KJ·moL-1
H2O (g)=H2O(l) △H=-44.0KJ·moL-1
(1)氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱△H= kJ·moL-1
(2)寫出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的熱化學(xué)方程式
(3)往 1L體積不變的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g),在t℃時反應(yīng)并達(dá)到平衡,若該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=1,則t℃時CO的轉(zhuǎn)化率為 ;反應(yīng)達(dá)到平衡后,升高溫度,此時平衡常數(shù)將 (填“變大”、“不變”或“變小”),平衡將向 (填“正”或“逆”)方向移動。
(4)在CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2中,為了提高CO的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是 。
A.增大的CO濃度 | B.增大的H2O(g)濃度 | C.使用催化劑 | D.降低溫度 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)已知:2NO2(g)N2O4(g);△H<0。在恒溫恒容條件下,將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時間t的變化關(guān)系如下圖所示。
①a、b、c、d四個點中,表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點是 。
②前10 min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)= mol·L-1·min-1。反應(yīng)在第一個平衡點的平衡常數(shù)K(1)= (可用分?jǐn)?shù)表示)。反應(yīng)在第二個平衡點的平衡常數(shù)K(2)與第一個平衡點的平衡常數(shù)K(1)的關(guān)系:K(2) K(1)(填“>”、“=”或“<”)。
③請在右圖坐標(biāo)中畫出1 mol N2O4通入2L的密閉容器中反應(yīng)發(fā)生過程中的能量變化示意圖,并在虛線上分別標(biāo)出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式。
(2)右圖中a、b、c、d分別代表氧族元素(ⅥA族):Te(碲)、Se(硒)、S、O氫化物的反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)示意圖。試回答下列問題:
①請你歸納:非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與形成氫化物的反應(yīng)熱△H的關(guān)系 。
②寫出硒化氫發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
SO2和NOx在化學(xué)工業(yè)上有重要用途,也是大氣污染的主要來源,開發(fā)和利用并重,預(yù)防和治理并舉是當(dāng)前工業(yè)上和環(huán)境保護領(lǐng)域研究的主要課題之一。
(1)在接觸法制硫酸的過程中,發(fā)生2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0反應(yīng),某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如下圖所示,根據(jù)圖示回答下列問題:
①平衡狀態(tài)由A到B時,平衡常數(shù)K(A) K(B)(填“>”、“<”或“=”);
②將2.0molSO2和1.0molO2置于10L的密閉容器中,若40s后反應(yīng)達(dá)到平衡,此時體系總壓強為0.10MPa,這一段時間內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率為 。
該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。
(2)用CH4催化還原NOx可消除氮的氧化物的污染,例如:
CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=—574kJ·mol—1
CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=—1160kJ·mol—1
取標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4并使之完全反應(yīng):
①若將NO2還原至N2,整個過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 ;
②若還原NO2和NO的混合物,放出的總熱量Q的取值范圍是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。
(1)已知:
下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述正確的是
A.正反應(yīng)活化能小于169.8kJ·mol-1 |
B.逆反應(yīng)活化能一定小于169.8kJ·mol-1 |
C.正反應(yīng)活化能不小于169.8kJ·mol-1 |
D.正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能小169.8kJ·mol-1 |
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