(13分)(1)在一定條件下,將1.00molN2(g)與3.00molH2(g)混合于一個10.0L密閉容器中,在不同溫度下達到平衡時NH3(g)的平衡濃度如圖所示。其中溫度為T1時平衡混合氣體中氨氣的體積分數(shù)為25.0%。

①當溫度由T1變化到T2時,平衡常數(shù)關系K1 K2(填“>”,“<”或“=”),焓變△H 0。(填“>”或“<”)

②該反應在T1溫度下5.00min達到平衡,這段時間內(nèi)N2的化學反應速率為 。

③T1溫度下該反應的化學平衡常數(shù)K1= 。

(2)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道,在常溫常壓和光照條件下N2在催化劑表面與水發(fā)生反應:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g),此反應的△S 0(填“>”或“<”)。若已知:①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=a kJ/mol ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=b kJ/mol

2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)的△H= (用含a、b的式子表示)。

(3)科學家采用質子高導電性的SCY陶瓷(可傳遞H+),實現(xiàn)了低溫常壓下高轉化率的電化學合成氨,其實驗原理示意圖如右圖所示,則陰極的電極反應式是 。

 

 

(13分)(1)①>,<。(共2分,各1分)②8.00×10—3mol/(L·min)(2分)

③18.3L2/mol2或(3分)

(2)>。(1分)(2a-3b)kJ/mol(3分)。(3)N2+6e—+6H+=2NH3(2分)

【解析】

試題分析:(1)根據(jù)圖像可知,當溫度由T1變化到T2時,c(NH3)降低,所以化學平衡常數(shù)減小,因此平衡常數(shù)關系K1>K2;該反應的正反應是放熱反應,所以△H<0;②N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),假設反應過程中N2的物質的量變化了x,則H2變化3x, NH3變化2x,平衡時各種氣體的物質的量分別是(1-x)mol、(3-3x)mol;2xmol,由于平衡混合氣體中氨氣的體積分數(shù)為25.0%,所以2x÷(4-2x)=0.25,解得x=0.4mol,所以從反應開始至達到平衡, N2的化學反應速率為(0.4mol÷10L)÷5.00min=0.008mol/(L·Min);③T1溫度下該反應的化學平衡常數(shù)K1= L2/mol2;(2)根據(jù)方程式可知該反應是體系混亂程度增大的反應,所以△S>0;①×2-②×3,整理可得2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)的△H=(2a-3b)kJ/mol;(3)根據(jù)圖示可知,在陰極N2得到電子變?yōu)镹H3,電極反應式是N2+6e—+6H+=2NH3。

考點:考查化學平衡常數(shù)的計算與比較、反應熱和焓變、熵變的關系、熱化學方程式的書寫、電化學的應用的知識。

 

練習冊系列答案
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NA代表阿伏加德羅常數(shù),下列敘述正確的是

A.0.1 mol丙烯酸中含有雙鍵的數(shù)目為0.1NA

B.常溫常壓下,Cu-Zn原電池中,正極產(chǎn)生1.12 L H2時,轉移的電子數(shù)應為0.1NA

C.一定條件下定容容器中充入3molH2(g)和1 mol N2(g)發(fā)生反應:H2(g)+ N2(g)2NH3 (g);△H= -QkJ/mol,當該反應放出0.25QkJ的熱量時,容器中的氫分子數(shù)共有2.25 NA

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①加快化石燃料的開采與使用;②研發(fā)易降解的生物農(nóng)藥;③應用高效潔凈的能源轉化技術;

④田間焚燒秸稈;⑤推廣使用節(jié)能環(huán)保材料。

A.①③⑤ B.②③⑤ C.①②④ D.②④⑤

 

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科目:高中化學 來源:2015屆吉林省高三10月月考化學試卷(解析版) 題型:選擇題

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現(xiàn)加熱5.00gNa2CO3和NaHCO3的混合物,使NaHCO3完全分解,混合物質量減少了0.31g,則原混合物中Na2CO3的質量分數(shù)是

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(1)配制氫氧化鈉溶液時,稱取已吸潮的氫氧化鈉固體______

(2)配制氫氧化鈉溶液時,容量瓶內(nèi)殘留少量水______

(3)配制好溶液后,容量瓶未塞好,灑出一些溶液

(4)配制氫氧化鈉溶液時,定容時發(fā)現(xiàn)液面超過刻度線,立即用吸管吸出少量水,使液面降至刻度線______.

 

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B、將容器的體積縮小一半

C、保持體積不變,充入N2使體系壓強增大

D、保持壓強不變,充入N2使容器體積變大

 

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