【題目】氮及其化合物在生活及工業(yè)生產(chǎn)中有著重要應(yīng)用。請(qǐng)回答以下問題:

(1)下圖是N2(g)、H2(g)與NH3(g)之間轉(zhuǎn)化的能量關(guān)系圖,則:

①N2(g)與H2(g)反應(yīng)生成NH3(g)的熱化學(xué)方程式為__________________________。

②過程(I)和過程(Ⅱ)的反應(yīng)熱__________(填“相同”或“不同”),原因是_______________

③一定溫度下,在容積為1L的密閉容器中充入1 mol N2(g)、3molH2(g),達(dá)到平衡時(shí),混合氣體的總量為2.8 mol,則該條件下反應(yīng) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為__________,H2的平衡轉(zhuǎn)化率為__________________________。

(2)用NH3可以消除氮氧化物的污染,已知:

反應(yīng)I:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H1= a kJ/mol

反應(yīng)Ⅱ:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H2= b kJ/mol

反應(yīng)Ⅲ:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H3= c kJ/mol

則:反應(yīng)Ⅱ中的b=______ kJ/mol(用含a、c的代數(shù)式表示),反應(yīng)Ⅲ中的△S________0(填“>”“<”或“=”)。

(3)在恒容的密閉容器中,充入一定量的NH3和NO進(jìn)行上述反應(yīng)Ⅲ,測(cè)得不同溫度下反應(yīng)體系中NH3的轉(zhuǎn)化率(α)與壓強(qiáng)p的關(guān)系如圖:

①分析得P1_________P2 (填“>”“<”或“=”)。

②下列敘述中,不能判斷反應(yīng)Ⅲ己經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是__________(填序號(hào))。

a. N2的濃度不再改變 b.斷裂6molN-H鍵的同時(shí),有6molH-O鍵形成

C.容器中壓強(qiáng)不再變化 d.混合氣體的密度保持不變

【答案】 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= -92 kJ/mol 相同 反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān) (L·mol)2 60% > < bd

【解析】(1)①由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知N2(g)H2(g)反應(yīng)生成NH3(g)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H= -92 kJ/mol;

②有蓋斯定律可知,反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān),則過程(I)和過程()的反應(yīng)熱相同

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始濃度(mol/L) 1 3 0

起始濃度(mol/L) c 3c 2c

起始濃度(mol/L) 1-c 3-3c 2c

達(dá)到平衡時(shí),混合氣體的總量為2.8mol(1-c+3-3c+2c)mol/L×1L=2.8mol,解得:c=0.6mol/L,此溫度下平衡常數(shù)K== (L·mol)2;H2的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=60%;

(2)已知:反應(yīng)I4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) H1= a kJ/mol,反應(yīng)Ⅲ4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) H3= c kJ/mol,則蓋斯定律可知,(I-N2(g)+O2(g)2NO(g),則H2=b kJ/mol=kJ/mol;反應(yīng)Ⅲ4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) 是氣體體積增大的反應(yīng),反應(yīng)的熵變S0;

(3)①在恒溫下,增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低,則由圖示可知P1P2;

a. N2的濃度不再改變,說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),故a正確;b.斷裂6molN-H鍵的同時(shí),有6molH-O鍵形成,均為正反應(yīng)速率,無法判斷是否是平衡狀態(tài),故b錯(cuò)誤;C.反應(yīng)過程中氣體總物質(zhì)的量始終變化,當(dāng)容器中壓強(qiáng)不再變化時(shí),說明氣體總物質(zhì)的量一定,此時(shí)是平衡狀態(tài),故c正確;d.混合氣體的質(zhì)量和體積始終不變,則混合氣體的密度保持不變,無法判斷是平衡狀態(tài),故d錯(cuò)誤;答案為bd

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:

【題目】FeI2FeBr2的混合溶液中通入適量氯氣,溶液中某些離子的物質(zhì)的量變化情況如圖所示。已知:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-2Fe3++2I-=2Fe2++I2則下列說法中不正確的是

A. 還原性:I-> Fe2+>Br- B. 原混合浴液中FeBr2的物質(zhì)的量為3mo1

C. 線段AB表示Fe2+被氯氣氧化 D. 原溶液中:n(Fe2+):n(I-):n(Br-)=2:1:3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知有機(jī)物C的分子式為C9H9OCl,分子中有一個(gè)苯環(huán),苯環(huán)上只有一個(gè)側(cè)鏈且不含甲基,一定條件下C能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。C與其他物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化如圖所示(部分無機(jī)產(chǎn)物已略去)

(1)F中官能團(tuán)的名稱是_____________________;C→F的反應(yīng)類型是____________。

(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______________________,I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________________。

(3)D與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。

(4)有的同學(xué)認(rèn)為B中可能沒有氯原子,理由是_______________________。

(5)D的一種同系物W(分子式為C8H8O2)有多種同分異構(gòu)體,則符合以下條件的W的同分異構(gòu)體有________種,寫出其中核磁共振氫譜有4個(gè)峰且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___________________。

①屬于芳香族化合物

②遇FeCl3溶液不變紫色

③能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】非金屬元素碳能形成多種化合物,請(qǐng)回答以下與碳的化合物相關(guān)的問題:

(1)CO2分子中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為__________________。

(2)C2H6的二溴代物中__________________ (填“有”或“無”)手性分子。

(3)已知鄰羥基苯甲酸與對(duì)羥基苯甲酸的沸點(diǎn)相差較大,根據(jù)結(jié)構(gòu)分析,前者的沸點(diǎn)_________后者(填“髙于”或“低于”)并解釋原因___________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】空氣質(zhì)量的好壞與空氣中氮、硫氧化物的含量有著重要的關(guān)聯(lián),控制氮、硫氧化物的排放有利于改善空氣質(zhì)量。

(1)目前我國已對(duì)許多大型燃煤發(fā)電廠進(jìn)行“脫硝(使NOx轉(zhuǎn)化為N2)”工藝改造,這有利于氮元素在自然界中實(shí)現(xiàn)良性循環(huán),“脫硝”涉及到的部分反應(yīng)如下:

①4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) △H1=-1776kJ·mol-1;

②8NH3(g)+6NO2(g) 7N2(g)+12H2O(g) △H2;

又知:③N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H3=+180kJ·mol-1

④2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H4=-114kJ·mol-1

則△H2__________。

(2)氨的催化氧化是硝酸工業(yè)中最重要的一個(gè)反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ·mol-1;一定溫度下,向2L某恒容密閉容器充入一定量的NH3、O2,測(cè)得NO與某種物質(zhì)a的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖1所示。

①物質(zhì)a是___________,前3 min內(nèi)用H2O表示的平均反應(yīng)速率v(H2O)=____________

②若最初通入的O2物質(zhì)的量為3.3mol,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為________。

③下列各項(xiàng)數(shù)據(jù)中能表明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_________(填選項(xiàng)字母)。

a. NH3與NO的生成速率相等 b.混合氣體的密度保持不變

c. △H 保持不變 d.容器的總壓強(qiáng)保持不變

(3)將NO2、NO混合氣體用堿吸收可得到重要的化工產(chǎn)品NaNO2,已知常溫下K(HNO2)=5×10-4,則5mol/L的NaNO2溶液的pH=________。

(4)消除SO2污染的方法之一是利用電化學(xué)法可直接將其轉(zhuǎn)化為硫酸,轉(zhuǎn)化原理如圖2所示,則負(fù)極上的電極反應(yīng)式為____________________________,質(zhì)子的移動(dòng)方向?yàn)?/span>____________________(填“自左向右”或“自右向左”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋁土礦的主要成分是Al2O3,含有雜質(zhì)SiO2、Fe2O3、MgO。工業(yè)上從鋁土礦中提取鋁可采用如下工藝流程:

請(qǐng)回答下列問題:

(1)沉淀B的成分是____________(填化學(xué)式,下同);

(2)沉淀C的成分是__________;

(3)沉淀F轉(zhuǎn)化為物質(zhì)M的化學(xué)方程式為__________;

(4)由物質(zhì)M制取鋁的化學(xué)方程式為____________________

(5)溶液D中通入過量CO2生成沉淀F的離子方程式為____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于物質(zhì)的性質(zhì)或用途說法正確的是

A. 鋁的表面易形成致密氧化物薄膜,故鋁制器皿耐腐蝕

B. 合金的硬度和熔點(diǎn)都高于成分金屬

C. SiO2不能與任何酸發(fā)生反應(yīng)

D. 明礬常用于水的凈化和消毒

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列四種元素中,單質(zhì)的氧化性最強(qiáng)的是 ( )

A. 原子最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的2倍 B. 第16號(hào)元素

C. 原子核外L層電子數(shù)為K層電子數(shù)的三倍 D. 第三周期IIIA族元素

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】金屬鈦性能優(yōu)越,被稱為繼鐵、鋁之后的“第三金屬”,工業(yè)上用鈦礦石(主要成分:FeO、TiO2,SiO2等)為原料制取鈦,工藝流程如下,回答下列問題:

已知:TiO2(s)+H2SO4(aq)=TiOSO4(aq)+H2O

(1)鈦礦石在加入濃硫酸酸溶前要先粉碎,其目的是__________

(2)操作1名稱為_______,固體2的主要成分是______, 寫出金屬鈉與TiCl4共熱的化學(xué)反應(yīng)方程式_________________

(3)一定溫度下,在一個(gè)固定容積的容器中發(fā)生反應(yīng):TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g),反應(yīng)中氧化劑是________,下列說法能夠說明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是_________________。

A.反應(yīng)每斷裂2個(gè)Cl一Cl鍵,同時(shí)生成2 個(gè)CO鍵

B. 容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

C. Cl2和TiCl4的濃度不再變化

D.v(TiCl4)=2v(C)

(4)將50噸鈦礦石經(jīng)上述變化后,最終可得金屬鈦12噸,假設(shè)各步反應(yīng)均完全,則原礦石中TiO2的百分含量為_____________

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