【題目】氮元素可形成多種化合物,在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要價值。 請回答下列問題:
(1)已知拆開1molH-H 鍵,1molN-H鍵, 1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2與H2反應(yīng)合成NH3的熱化學(xué)方程式為 ______________________。
(2)一定溫度下,2L密閉容器中充入0.40 mol N2O4,發(fā)生反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g),一段時間后達(dá)到平衡,測得數(shù)據(jù)如下:
時間/s | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
C(NO2)/(mol/L) | 0.12 | 0.20 | 0.26 | 0.30 | 0.30 |
①20 s內(nèi),v(NO2)=___________mol·L-1·s-1。
②升高溫度時,氣體顏色加深,則正反應(yīng)是_________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
③該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值為_____________。
④相同溫度下,若開始向該容器中充入0.80molNO2,則達(dá)到平衡后: c(NO2) ______ 0.30mol·L-1(填“>”、 “=”或“<”)
(3)N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受人們關(guān)注。現(xiàn)以 H2、O2、熔融鹽 Z(Na2CO3)組成的燃料電池電解制備N2O5,裝置如圖所示,其中Y為CO2。
①寫出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式 _____________________________;
②在電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式為 ____________________________
【答案】(1)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1
(2)①0.006; ②吸熱; ③1.8 ; ④=。
(3)①H2+CO-2e-=CO2+H2O; ②N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
【解析】
試題分析:(1)在反應(yīng)N2+3H22NH3中,斷裂3molH-H鍵,1molN三N鍵共吸收的能量為3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-H鍵,放出的能量為6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量為2346kJ-2254kJ=92kJ,N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJmol-1;
(2)①20s時NO2的濃度為0.12mol/L,則20s內(nèi)用二氧化氮表示的平均反應(yīng)速率v(NO2)=0.12mol/L÷20s=0.006molL-1s-1;
②升高溫度時,氣體顏色加深,說明升溫后平衡向著正向移動,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,80s后二氧化氮的濃度不再變化,則80s開始已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),初始時N2O4的濃度為:c(N2O4)=0.4mol÷2L=0.20mol/L,
N2O4(g)2NO2(g)
開始0.20mol/L 0
轉(zhuǎn)化 0.15mol/L 0.3mol/L
平衡 0.05mol/L 0.3mol/L
該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K==1.8;
④容器容積不變,在相同溫度下,若開始時向該容器中充入的是0.80molN2O4,相當(dāng)于加入了0.40molN2O4,與原平衡互為等效平衡,所以達(dá)到平衡時二氧化氮濃度與原平衡時二氧化氮的濃度相等,都是0.30mol/L;
(3)①燃料原電池中,負(fù)極上燃料失電子和碳酸根離子反應(yīng)生成二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為H2+CO32--2e-=CO2+H2O;
②N2O5中氮元素的化合價是+5價,而硝酸中氮元素也是+5價.因此應(yīng)該在左側(cè)生成N2O5,即在陽極區(qū)域生成,據(jù)電極反應(yīng)離子放電順序可知:陰極發(fā)生2H++2e-=H2↑的反應(yīng),則陽極為N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+。
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【題目】鋁制品比鐵制品在空氣中不易被銹蝕,原因是( 。
A.鋁的金屬性比鐵弱
B.鋁的密度比鐵的密度小
C.鋁在空氣中易與氧氣形成一層致密的氧化膜
D.鋁不能與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(2016課標(biāo)Ⅰ)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實驗室中對NH3與NOx反應(yīng)進(jìn)行了探究;卮鹣铝袉栴}:
(1)氨氣的制備
①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的_________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
②欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序為:發(fā)生裝置→______(按氣流方向,用小寫字母表示)。
(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)
將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實驗。
操作步驟 | 實驗現(xiàn)象 | 解釋原因 |
打開K1,推動注射器活塞,使X中的氣體緩慢通入Y管中 | ①Y管中_____________ | ②反應(yīng)的化學(xué)方程式 ____________ |
將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復(fù)到室溫 | Y管中有少量水珠 | 生成的氣態(tài)水凝集 |
打開K2 | ③_______________ | ④______________ |
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【題目】下列說法不正確的是
A. 氧化鋁可以用作耐高溫材料 B. 光導(dǎo)纖維的主要成分是單質(zhì)硅
C. 工業(yè)上用氯氣制造漂白粉 D. 鉀鈉合金可作快中子反應(yīng)堆的熱交換劑
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【題目】現(xiàn)有三組溶液: ①KNO3和NaCl溶液 ②H2O和C2H5OH(乙醇) ③Br2的CCl4溶液,以上各混合液的分離方法依次是
A.分液、蒸餾、萃取 B.結(jié)晶、蒸餾、萃取
C.結(jié)晶、蒸餾、蒸餾 D.過濾、蒸餾、萃取
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【題目】下列各組中的離子能在溶液中大量共存的是( 。
A.H+Ca2+ Cl﹣CO32﹣
B.Na+ Mg2+SO42﹣ OH﹣
C.K+ Na+ OH﹣ Cl﹣
D.Cu2+ Ba2+ Cl﹣ SO42﹣
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【題目】電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如下。下列說法不正確的是( )
A.溶液中OH-向電極a移動
B.O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)
C.反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為 4:5
D.電極 a 的反應(yīng)式為 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
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【題目】某消毒液的主要成分為NaClO,還含有一定量的NaOH,下列用來解釋事實的方程式中不合理的是(已知:飽和NaClO溶液的pH約為11)( )
A.該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備:Cl2 +2OH-=== Cl-+ ClO-+ H2O
B.該消毒液的pH約為12:ClO-+ H2OHClO+ OH-
C.該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用,產(chǎn)生Cl2:2H++ Cl-+ ClO-= Cl2 ↑+ H2O
D.該消毒液加白醋生成HClO,可增強漂白作用:CH3COOH+ ClO-= HClO+ CH3COO—
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