【題目】氮的固定是幾百年來科學(xué)家一直研究的課題。

(1)下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分K值。

反應(yīng)

大氣固氮

N2(g)+O2(g)2NO(g)

工業(yè)固氮

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

溫度/℃

27

2000

25

400

450

K

3.84×10-31

0.1

5×108

0.507

0.152

①分析數(shù)據(jù)可知:大氣固氮反應(yīng)屬于_______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

②分析數(shù)據(jù)可知:現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)不采用“大氣固氮”原理的原因:_______。

③從平衡視角考慮,工業(yè)固氮應(yīng)該選擇常溫條件,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)卻選擇500℃左右的高溫,解釋其原因______________。

(2)工業(yè)固氮反應(yīng)中,在其他條件相同時(shí),分別測定N2的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(P1、P2)下隨溫度變化的曲線,下圖所示的圖示中,正確的是____(填“A”或“B”);比較P1、P2的大小關(guān)系_______。

(3)20世紀(jì)末,科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實(shí)現(xiàn)高溫常壓下的電化學(xué)合成氨,提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,其實(shí)驗(yàn)簡圖如C所示,陰極的電極反應(yīng)式是__________

(4)近年,又有科學(xué)家提出在常溫、常壓、催化劑等條件下合成氨氣的新思路,反應(yīng)原理為:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),則其反應(yīng)熱△H=________。(已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g)2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1

【答案】 吸熱 K值小,正向進(jìn)行的程度。ɑ蜣D(zhuǎn)化率低),不適合大規(guī)模生產(chǎn) 從反應(yīng)速率角度考慮,高溫更好,但從催化劑活性等綜合因素考慮選擇500℃左右合適 A P2>P1 N2+6e+6H+=2NH3 +1530kJ·mol-1

【解析】1通過K隨溫度的變化判斷,大氣固氮中,K隨溫度升高而增大,表明升溫平衡正向移動(dòng),大氣固氮為吸熱反應(yīng);27℃時(shí)K值太小,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度小,不適合大規(guī)模生產(chǎn);人工固氮選擇500℃左右,因?yàn)榭紤]到催化劑的活性和生產(chǎn)成本;

2)分析工業(yè)固氮的K隨溫度變化,確定為放熱過程,所以A圖正確,正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),所以壓強(qiáng)大N2的轉(zhuǎn)化率高,所以р2р1

3)利用電化學(xué)反應(yīng)制取氨氣,通入的氮?dú)獍l(fā)生還原反應(yīng),且介質(zhì)為酸性,從而寫出電極反應(yīng)式: N2+6e+6H+=2NH3

42N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g)可以由反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=92.4kJ·mol1;2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) △H=571.6kJ·mol1

[×2-×3]得到,根據(jù)蓋斯定律確定其ΔH+1530kJ·mol1.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列元素中,原子半徑最大的是(
A.Na
B.Mg
C.Al
D.Si

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【題目】下列硫化物中不能直接用金屬單質(zhì)和硫單質(zhì)反應(yīng)制得的是( 。

A.FeSB.CuSC.ZnSD.MgS

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【題目】被稱為人體冷凍學(xué)之父的羅伯特·埃廷格(Robert Ettinger)在1962年寫出《不朽的前景》(The Prospect Of Immortality)一書。他在書中列舉了大量事實(shí),證明了冷凍復(fù)活的可能。比如,許多昆蟲和低等生物冬天都凍僵起來,春天又自動(dòng)復(fù)活。下列結(jié)論中與上述信

息相關(guān)的是

A. 溫度越低,化學(xué)反應(yīng)越慢 B. 低溫下分子無法運(yùn)動(dòng)

C. 溫度降低,化學(xué)反應(yīng)停止 D. 化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒

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【題目】實(shí)驗(yàn)室需要0.3 mol·L1 NaOH溶液480 mL和一定濃度的硫酸溶液。根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題:

(1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是___(填序號(hào)),配制上述溶液還需用到的玻璃儀器是___(填儀器名稱)。

(2)在配制NaOH溶液時(shí):

根據(jù)計(jì)算用托盤天平稱取NaOH的質(zhì)量為________g;

NaOH溶液在轉(zhuǎn)移至容量瓶時(shí),灑落了少許,則所得溶液濃度________(“>”、“<”“=”)0.3 mol·L1。

(3)實(shí)驗(yàn)室采購了98%(ρ=1.84gcm3)的硫酸配制3.68molL1的硫酸溶液500mL需準(zhǔn)確量取98%的硫酸_____mL;

(4)該同學(xué)實(shí)際配制硫酸溶液的濃度為3.50 mol·L1,原因可能是___________(填序號(hào))。

A.用膠頭滴管加水時(shí)俯視刻度 B.容量瓶中原來存有少量水

C.稀釋硫酸的燒杯,溶液轉(zhuǎn)移后未洗滌 D.用膠頭滴管加水定容時(shí)仰視刻度

(5)若在滴加蒸餾水時(shí),不慎超過了刻度線,此時(shí)應(yīng)如何處理?______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】未來新能源的特點(diǎn)是資源豐富,在使用時(shí)對環(huán)境無污染或污染很小,且可以再生。下列符合未來新能源標(biāo)準(zhǔn)的有(  )

①天然氣、诿骸、酆四堋、苁汀、萏柲堋、奚镔|(zhì)能、唢L(fēng)能、鄽淠

A.①②⑤⑥⑦B.⑤⑥⑦⑧

C.③⑤⑥⑦⑧D.③④⑤⑥⑦⑧

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】益康唑是一種抗真菌藥物,可通過以下方法合成:

(1)化合物B中含有的官能團(tuán)名稱為________、________;反應(yīng)②的類型是______反應(yīng)

(2)反應(yīng)④中加入的試劑X分子式為C7H6Cl2,則X的結(jié)構(gòu)簡式為____________

(3)同時(shí)滿足下列條件的C的同分異構(gòu)體一共有_______種;請寫出其中任意一種的的結(jié)構(gòu)簡式:______________________。

I.能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);II.分子中只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫。

(4)在一定條件下,化合物C與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為:__________________

(5)根據(jù)本題的相關(guān)信并結(jié)合已有知識(shí),寫出以為原料制備的合成路線流程圖(乙醇和無機(jī)試劑任用)________。合成路線流程圖示例如下:CH3CH2BrCH3CH2OHCH3COOCH2CH3。

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【題目】短周期元素A、B、C,在周期表中所處的位置如圖所示。A、B、C三種元素原子質(zhì)子數(shù)之和為32。D元素原子的最外層電子數(shù)為其次外層電子數(shù)的2倍。則下列說法正確的是

A. 元素D形成的氣態(tài)氫化物一定是正四面體型分子

B. B、C兩種元素可形成BC6型化合物,該化合物在空氣中能燃燒

C. 四種元素形成的氣態(tài)氫化物中,C元素形成的氫化物的穩(wěn)定性最大

D. A、B兩種元素的氣態(tài)氫化物均能與它們對應(yīng)的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物發(fā)生反應(yīng),且反應(yīng)類型相同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室制備肥皂的過程如下

請回答

(1)加入乙醇的目的是__________________________________________。

(2)證明油脂完全反應(yīng)的方法是_____________________________________________________。

(3)以硬脂酸甘油酯為例,寫出皂化反應(yīng)的方程式_____________________。

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