氮是地球上含量豐富的一種元素,其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.
(1)一定溫度下,在1L容積恒定的密閉容器中充入2mol N2和8mol H2并發(fā)生反應(yīng).10min達(dá)平衡,測(cè)得氨氣的濃度為0.4mol/L,此時(shí)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為
10%
10%
.若想提高氨氣的產(chǎn)率,根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理,提出合理的建議(寫(xiě)出一條即可)
增大反應(yīng)物濃度(或降低溫度,或增大壓強(qiáng),或及時(shí)轉(zhuǎn)移走生成的氨)
增大反應(yīng)物濃度(或降低溫度,或增大壓強(qiáng),或及時(shí)轉(zhuǎn)移走生成的氨)

(2)如圖是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反應(yīng)生成1mol CO2(g)和1mol NO(g)過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1

(3)在容積恒定的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng):
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:
T/K 398 498
平衡常數(shù)K K1 K2
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=
c2(NH3)
c(N2c3(H2)
c2(NH3)
c(N2c3(H2)

②試判斷K1
K2(填寫(xiě)“>”“=”或“<”);
③NH3(g)燃燒的方程式為4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(l),已知:
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.8kJ/mol
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.0kJ/mol
請(qǐng)計(jì)算NH3(g)的燃燒熱
282.8kJ/mol
282.8kJ/mol
分析:(1)根據(jù)氨氣的濃度計(jì)算氮?dú)獾臐舛茸兓浚獨(dú)獾霓D(zhuǎn)化率=
氮?dú)鉂舛茸兓?/td>
氮?dú)獾钠鹗紳舛?/td>
×100%;
提高氨氣的產(chǎn)率,可以改變條件使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);
(2)根據(jù)能量變化圖,反應(yīng)熱等于正反應(yīng)的活化能減去逆反應(yīng)的活化能;
(1)①平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度的冪次方乘積,據(jù)此書(shū)寫(xiě);
②該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減小;
③根據(jù)蓋斯定律構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式,據(jù)此計(jì)算燃燒熱,注意氨氣的系數(shù)為1,生成的水為液態(tài).
解答:解:(1)10min達(dá)平衡,測(cè)得氨氣的濃度為0.4mol/L,則氮?dú)獾臐舛茸兓繛?.4mol/L×
1
2
=0.2mol/L,故氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率=
0.2mol/L
2mol/L
×100%=10%;
增大反應(yīng)物濃度,降低溫度,增大壓強(qiáng),或及時(shí)轉(zhuǎn)移走生成的氨,都可以使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),氨氣的產(chǎn)率提高,
故答案為:10%;增大反應(yīng)物濃度(或降低溫度,或增大壓強(qiáng),或及時(shí)轉(zhuǎn)移走生成的氨);
(2)該反應(yīng)的焓變△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol,所以熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
故答案為:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1;
(3)①N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式k=
c2(NH3)
c(N2c3(H2)

故答案為:
c2(NH3)
c(N2c3(H2)
;
②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,所以K1>K2,
故答案為:>;
③NH3(g)燃燒的方程式為4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(l),已知:
Ⅰ、2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-483.6kJ/mol
Ⅱ、N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.8kJ/mol
Ⅲ、N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.0kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,Ⅱ×2-Ⅲ×2+Ⅰ×3得:4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(l),△H=2×67.8kJ/mol
-2×(-92.0kJ/mol)+3×(-483.6kJ/mol)=-1131.2kJ/mol,
故氨氣的燃燒熱為
1131.2kJ/mol
4
=282.8kJ/mol,
故答案為:282.8kJ/mol.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素、化學(xué)平衡常數(shù),反應(yīng)熱的計(jì)算等,難度中等,(3)中燃燒熱的計(jì)算為易錯(cuò)點(diǎn),學(xué)生容易根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱,忽略燃燒熱.
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:閱讀理解

氮是地球上含量豐富的元素,氮及其化合物的研究在生產(chǎn)、生活中有著重要意義.
(1)如圖是1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖,寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
.若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大,則E1的變化是
減小
減小
,該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H
不變
不變
(填“增大”“減小”或“不變”).
(2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ?mol-1
則反應(yīng)CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)的△H=
-283
-283
kJ?mol-1
(3)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的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng):N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H=a kJ?mol-1
為進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,測(cè)得常壓下達(dá)到平衡時(shí)部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
此合成反應(yīng)中,a
0;△s
0,(填“>”、“<”或“=”)
(4)在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入2mol NH3和3mol O2,發(fā)生反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g),2min后達(dá)到平衡,生成1.2mol NO.則前2分鐘的平均反應(yīng)速率v(NH3)為
0.3mol/(L?min),
0.3mol/(L?min),
,平衡時(shí)O2的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
,該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)
,

(5)某溫度下,體積均為0.25L的兩個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 
催化劑
高溫高壓
2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)起始時(shí)、達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
容器
編號(hào)
起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol 反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)的焓變/kJ?mol-1
N2 H2 NH3
A 1 3 0 △H1=-23.1
B 0.9 2.7 0.2 △H2
容器B中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的反應(yīng)熱△H2=
13.86
13.86

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義.
Ⅰ.硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)).

根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題:
①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的△H
0.若溫度為T(mén)1、T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1
K2;若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí),v
v(填“>”、“<”或“=”).
②若在恒溫、恒容條件下向上述平衡體系中通He,V
不變
不變
(填“增大”、“減小”或“不變”);平衡
移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”).
③若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,V
減小
減小
,V
減小
減小
;平衡
向左
向左
移動(dòng).
Ⅱ.氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.
①如圖2是一定的溫度和壓強(qiáng)下是N2和H2反應(yīng)生成1molNH3過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1
(△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示).
②工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g) 
催化劑
高溫
2NH3(g).在一定溫度下,將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中達(dá)到平衡后.改變下列條件,能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)且平衡常數(shù)不變的是
AB
AB

A、增大壓強(qiáng)    B、增大反應(yīng)物的濃度   C、使用催化劑     D、降低溫度
③工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)
催化劑
高溫
2NH3(g).設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g).反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),NH3的體積分?jǐn)?shù)為
4
7
.計(jì)算:該條件下N2(g)+3H2(g) 
催化劑
高溫
2NH3(g)的平衡常數(shù)為
200
200
;N2的平衡轉(zhuǎn)化率為
66.7%
66.7%

④已知化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
400℃時(shí),在2L的密閉容器中2NH3(g)?N2(g)+3H2(g) 的化學(xué)平衡常數(shù)K的值為
2
2
.當(dāng)測(cè)得NH3和N2、H2的物質(zhì)的量分別為12mol和8mol、4mol時(shí),則該反應(yīng)的v(N2
大于
大于
v(N2)(填“大于”、“小于”或“等于”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2012?延邊州模擬)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮元素的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.

(1)根據(jù)如圖1所示能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出NO和CO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CO2(g)+NO(g)=NO2(g)+CO(g)△H=+234kJ?mol-1
CO2(g)+NO(g)=NO2(g)+CO(g)△H=+234kJ?mol-1

(2)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):
2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)△H>0,
其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:
T/K 298 398 498
平衡常數(shù)K 2.44ⅹ10-6 K1 K2
①試判斷K1
K2(填寫(xiě)“>”,“<”或“=”);
②該反應(yīng)的熵變△S
0 (填“>”,“<”或“=”);
③下列各項(xiàng)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
c
c
(填字母);
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的物質(zhì)的量之比為1:3:2
b.2v(NH3=3v(H2
c.容器內(nèi)混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
d.混合氣體的密度保持不變
④一定溫度下,在1L密閉容器中充入1molN2和3molH2并發(fā)生反應(yīng).若容器容積恒定,10min達(dá)到平衡時(shí),氣體的總物質(zhì)的量為原來(lái)的
9
10
,則N2的轉(zhuǎn)化率α(N2)=
20%
20%

(3)①有相同溫度下相同濃度的三種鹽溶液:A.NH4HCO3;B.NH4 HSO4;C.NH4Cl,按pH由大到小的順序排列
ACB
ACB
(填字母);
②在常溫常壓下pH均等于5的NH4Cl和HCl溶液,兩種溶液中由水電離出來(lái)的c(H+)之比為
104:1
104:1

(4)對(duì)反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g)△H>0,在溫度分別為T(mén)1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示,下列說(shuō)法正確的是
cd
cd

a.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
b.A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù):A>C
c.A、C兩點(diǎn)N2O4的轉(zhuǎn)化率:A>C
d.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣,平衡
 
移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”);使用催化劑
 
反應(yīng)的△H(填“增大”、“減小”或“不改變”).
(2)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與t的關(guān)系如下表:
t/(K) 298 398 498
K/(mol?L-1-2 4.1×106 K1 K2
則該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為
 
,試確定K1的相對(duì)大小,K1
 
4.1×106(填寫(xiě)“>”、“=”或“<”).
(3)在25℃下,濃度分別為0.1mol?L-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應(yīng).
①NH3?H2O的電離常數(shù)表達(dá)式Kb=
 

②反應(yīng)后溶液pH<7,原因是
 
(用離子方程式表示);用pH試紙測(cè)定該溶液pH的操作方法為
 

③反應(yīng)后的溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

Ⅰ、鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質(zhì)及其合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用十分廣泛.
(1)金屬鋁的生產(chǎn)是以Al2O3為原料,與冰晶石(Na3AlF6)在熔融狀態(tài)下進(jìn)行電解,則化學(xué)方程式為:
 
.其電極均由石墨材料做成,則電解時(shí)不斷消耗的電極是
 
(填“陰極”或“陽(yáng)極”).
(2)對(duì)鋁制品進(jìn)行抗腐蝕處理,可延長(zhǎng)其使用壽命.以處理過(guò)的鋁材為陽(yáng)極,在H2SO4溶液中電解,鋁材
表面形成氧化膜,陽(yáng)極反應(yīng)式為
 

(3)鋁電池性能優(yōu)越,Al-Ag2O電池可用作水下動(dòng)力電源,化學(xué)反應(yīng)為2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O═2Na[Al(OH)4]+6Ag,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為
 
,正極附近溶液的pH
 
(填“變大”、“不
變”或“變小”).
Ⅱ、氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.精英家教網(wǎng)
(1)圖是在一定溫度和壓強(qiáng)下N2和H2反應(yīng)生成1molNH3過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
 
(△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示).
(2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為
N2(g)+3H2(g)
催化劑
高溫高壓
2NH3(g).
在一定溫度下,將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變下列條件,能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)且平衡常數(shù)不變的是
 

A.增大壓強(qiáng)       B.增大反應(yīng)物的濃度       C.使用催化劑      D.降低溫度
Ⅲ、鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)黃鐵礦(FeS2)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料.其中一個(gè)反應(yīng)為:
3FeS2+8O2
 高溫 
.
 
6SO2+Fe3O4,有3mol FeS2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移
 
mol電子;
(2)氯化鐵溶液稱為化學(xué)試劑中的“多面手”,寫(xiě)出SO2通入氯化鐵溶液中反應(yīng)的離子方程式:
 

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