【題目】N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4KJ/mol。在500℃、20MPa時(shí),將N2和H2通入到體積為2L的密閉容器中,反應(yīng)過程中各種物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示:

(1)10min內(nèi)用NH3表示該反應(yīng)的平均速率,v(NH3)= _______。

(2)在10-20min內(nèi)NH3濃度變化的原因可能是_______(填字母)。

a.加了催化劑 b.降低溫度 c.增加NH3的物質(zhì)的量

(3)該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是___(填字母)

a.3v(H2=2v(NH3

b.混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化

c.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化

d.N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1:3:2

e.單位時(shí)間生成mmolN2的同時(shí)消耗3mmolH2

f.amolN=N鍵斷裂的同時(shí),有6amolN-M鍵合成

(4)第一次平衡時(shí),平衡常數(shù)K1=____(用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示)。NH3的體積分?jǐn)?shù)是_____(保留2位小數(shù))。

(5)在反應(yīng)進(jìn)行到25min時(shí),曲線發(fā)生變化的原因是______。

(6)已知:N2(g)+3H22NH3(g) ΔH=-92.4KJ/mol

2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6KJ/mol

氨氣完全燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式是______

(7)安陽(yáng)燃料電池具有很大的發(fā)展?jié)摿Α0碴?yáng)燃料電池工作原理如圖所示:

①b電極的電極反應(yīng)式是_________;

②一段時(shí)間后,需向裝置中補(bǔ)充KOH,請(qǐng)依據(jù)反應(yīng)原理解釋原因是_____。

【答案】 vNH3= 0.005 mol/(L·min) a c e 42.86% 移走了生成的氨氣(或減小了氨氣的濃度) 4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) ΔH =1266.0 kJ/mol O2 + 4e- + 2H2O 4OH 由于發(fā)生4NH3 + 3O22N2 + 6H2O 反應(yīng),有水生成,使得溶液逐漸變稀,所以要補(bǔ)充KOH。

【解析】1)根據(jù)反應(yīng)速率的表達(dá)式,c(NH3)=0.1/(2×10)mol/(L·min)=0.005mol/(L·min);(2)由圖像可知,各組分物質(zhì)的量變化增加,,且10min時(shí)變化是連續(xù)的,20min達(dá)到平衡時(shí),N2的物質(zhì)的量變化量為0.025×4mol=0.1mol,氫氣的物質(zhì)的量變化量為0.025×12mol=0.3molNH3物質(zhì)的量變化量為0.025×8mol=0.2mol,物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計(jì)量時(shí)之比,三種氣體物質(zhì)的速率增加倍數(shù)相同,說明使用了催化劑,故選項(xiàng)a正確;(3a、用不同物質(zhì)反應(yīng)速率判斷達(dá)到平衡,要求反應(yīng)方向一正一逆,且反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,v(H2)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,v(NH3)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,v(H2)/v(NH3)=3:2,應(yīng)是2v(H2)=3v(NH3),故錯(cuò)誤;b、組分都是氣體,氣體質(zhì)量保持不變,又是恒容狀態(tài),因此密度不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故錯(cuò)誤;c、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等,因此壓強(qiáng)不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故正確;d、因?yàn)椴恢篱_始時(shí)投入量是多少,因此分子數(shù)之比不能判斷是否達(dá)到平衡,故錯(cuò)誤;e、反應(yīng)方向一正一逆,且等于反應(yīng)速率之比,因此達(dá)到平衡,故正確;f、反應(yīng)方向都是向正反應(yīng)方向進(jìn)行,因此不能說明達(dá)到平衡,故錯(cuò)誤;(4)根據(jù)平衡常數(shù)的定義,表達(dá)式為K1=c2(NH3)/[c(N2)×c3(H2)],在20min時(shí)第一次達(dá)到平衡,n(N2)=0.25mol,n(H2)=0.15moln(NH3)=0.3mol,因此有K=(0.3/2)2/[(0.25/2)×(0.15/2)3]或者NH3的體積分?jǐn)?shù)為0.3/(0.250.150.3)×100%=42.86%;(5)根據(jù)圖像,第25min時(shí),氨氣的量突然減小,而其他物質(zhì)的量不變,說明此時(shí)刻移出NH3或分離出NH3;(6①N2(g)3H2(g) 2NH3(g),②2H2(g)O2(g)=2H2O(g),②×32×①得出:4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) ΔH =1266.0 kJ/mol ;(7根據(jù)工作原理,b極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH總電極反應(yīng)是4NH3O22N26H2O,KOH的濃度降低,因此需要補(bǔ)充KOH。

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】化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說法不正確的是

A. 食鹽可作調(diào)味劑,也可用作食品防腐劑

B. 二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添加劑

C. 還原鐵粉和生石灰均可用作食品包裝袋內(nèi)的脫氧劑

D. “地溝油”禁止食用,但可用來制取肥皂

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)的離子方程式正確的是(  )

A. Na2O2H2O反應(yīng):2Na2O22H2O===4Na4OHO2

B. 澄清石灰水中通入少量的CO2CO2OH===HCO

C. Mg(OH)2與鹽酸反應(yīng):OHH===H2O

D. ZnAgNO3溶液反應(yīng):ZnAg===Zn2+Ag

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,向20mL某鹽酸溶液中逐滴加入0.1mol/L的氨水,溶液pH的變化與加入氨水的體積關(guān)系如圖所示,下列敘述正確的是

A. 鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1mol/L

B. 之間的任意一點(diǎn):cCl)>cNH4+),cH+)>cOH

C. 在點(diǎn)所示溶液中:由水電離出的cOH)>107mol/L

D. 在點(diǎn)所示溶液中:cNH4+=cCl)>cOH=cH+),且V 20

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】T℃時(shí),在2L恒容密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示:

T/min

nX /mol

nY /mol

nZ /mol

0

0.80

1.00

0

1

0.70

0.80

0.20

5

0.70

9

0.40

10

0.40

0.80

1寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________

2反應(yīng)進(jìn)行到10min,X的轉(zhuǎn)化率為___________,0~5min內(nèi)Y的平均反應(yīng)速率為___________

3計(jì)算T℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________

4T℃下向該密閉容器中通入一定量的X、Y、Z,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.00mol、0.50mol、1.60mol,則此時(shí)正逆反應(yīng)速率大。v v填“大于”、“等于”、“小于”

5若在10min和t3、t5時(shí)刻分別改變?cè)摲磻?yīng)的某一反應(yīng)條件,得到X、Z的物質(zhì)的量及反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如下圖A、B所示:

10min時(shí)改變的反應(yīng)條件是_______________

t3時(shí)刻改變的反應(yīng)條件是_______________

t5時(shí)刻改變的反應(yīng)條件是 ,理由是___________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(2015天津)隨原子序數(shù)的遞增,八種短周期元素(用字母X表示)原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如下圖所示。

根據(jù)判斷出的元素回答問題:

(1)f在元素周期表的位置是__________。

(2)比較d、e常見離子的半徑的。ㄓ没瘜W(xué)式表示,下同)_______>__________;比較g、h的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱是:_______>__________。

(3)任選上述元素組成一種四原子共價(jià)化合物,寫出其電子式__________。

(4)已知1mole的單質(zhì)在足量d2中燃燒,恢復(fù)至室溫,放出255.5kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:___________________。

(5)上述元素可組成鹽R:zx4f(gd4)2,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的燒杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液,沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積變化示意圖如下:

R離子濃度由大到小的順序是:__________。

寫出m點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式_________________。

若R溶液改加20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液,充分反應(yīng)后,溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為______mol。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列數(shù)據(jù)不一定隨著溫度升高而增大的是

A. 化學(xué)反應(yīng)速率υ B. 化學(xué)平衡常數(shù)K

C. 弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)K D. 水的離子積常數(shù)Kw

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NH4Al(SO4)2是食品加工中最為快捷的食品添加劑,用于焙烤食品中;NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛,請(qǐng)回答下列問題:

(1)相同條件下,pH相同的NH4Al(SO4)2中c(NH4)_________(填“=”、“>” 或“<”)NH4HSO4中c(NH4)。

(2)如圖一是0.1 molL-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH隨溫度變化的圖象。

①其中符合0.1 molL-1 NH4Al(SO4)2的pH隨溫度變化的曲線是___________(填寫字母);

②室溫時(shí),0.1 molL-1 NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4)-3c(Al3+)=_________molL-1(填數(shù)值)

(3)室溫時(shí),向100 mL 0.1molL-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1molL-1 NaOH溶液,得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖二所示。試分析圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn),水的電離程度最大的是_____________;在c點(diǎn),溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是____________ 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用下圖所示裝置除去含CN-Cl-廢水中的CN-時(shí),控制溶液pH910,陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO-CN-氧化為兩種無(wú)污染的氣體,下列說法不正確的是

A. 用石墨作陽(yáng)極,鐵作陰極

B. 陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:Cl-+ 2OH-2e-= ClO-+ H2O

C. 陰極的電極反應(yīng)式為:2H2O + 2e-= H2↑ + 2OH-

D. 除去CN-的反應(yīng):2CN-+ 5ClO-+ 2H+= N2↑ + 2CO2↑ +5Cl-+ H2O

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案