【題目】氨是化學實驗室及化工生產(chǎn)中的重要物質,應用廣泛。

(1)已知25℃時:N2(g) + O2(g) 2NO(g) ΔH = +183 kJ/mol

2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) ΔH = -571.6 kJ/mol

4NH3(g) + 5O2(g) === 4NO(g) +6H2O(l) ΔH = -1164.4 kJ/mol

則 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH = ___________ kJ/mol

(2)在恒溫恒容體系中進行的合成氨反應,下列能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是___________

A.容器內N2、H2、NH3的濃度之比為1︰3︰2

B.3v(N2v(H2

C.容器內壓強保持不變

D.生成1mol N2的同時消耗2molNH3

(3)在恒溫恒容密閉容器中進行合成氨反應,起始投料時各物質濃度如下表:

N2

H2

NH3

投料Ⅰ

1.0 mol/L

3.0 mol /L

0

投料Ⅱ

0.5 mol/L

1.5 mol/L

1.0 mol/L

① 按投料Ⅰ進行反應,測得達到化學平衡狀態(tài)時H2的轉化率為40%,則該溫度下合成氨反應的平衡常數(shù)K=_________________(只需代入數(shù)據(jù),不用計算結果)

② 按投料Ⅱ進行反應,起始時反應進行的方向為________(填“正向”或“逆向”)

(4)電化學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,寫出電極a的電極反應式:________________________

【答案】-92.2BC0.82/(1.83×0.6)逆向4NH3 -12e- +12OH- =2N2+12H2O

【解析】試題分析:(1)根據(jù)蓋斯定律計算;

2)根據(jù)平衡狀態(tài)的含義分析解答;

3)根據(jù)平衡常數(shù)的概念計算;依據(jù)等效平衡分析;

4)根據(jù)原電池工作原理解答。

解析:(1)已知25℃時:①N2(g) O2(g) 2NO(g) ΔH = +183 kJ/mol

2H2(g) O2(g) 2H2O(l) ΔH = 571.6 kJ/mol

4NH3(g) 5O2(g) 4NO(g) 6H2O(l) ΔH = 1164.4 kJ/mol

則 根據(jù)蓋斯定律①+②×3/2-1/2×③即得到N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) ΔH =92.2kJ/mol

2A.容器內N2、H2、NH3的濃度之比為132并不能說明正逆反應速率相等,則不一定達到平衡狀態(tài),A錯誤;B3vN2vH2表示正逆反應速率相等,達到平衡狀態(tài),B正確;C.正反應體積減小,容器內壓強保持不變 說明反應達到平衡狀態(tài),C正確;D.生成1mol N2的同時消耗2molNH3均表示逆反應速率,不能說明反應達到平衡狀態(tài),D錯誤,答案愛信BC

3① N2(g) 3H2(g) 2NH3(g)

起始濃度(mol/L1 3 0

轉化濃度(mol/L0.4 1.2 0.8

平衡濃度(mol/L0.6 1.8 0.8

因為合成氨反應的平衡常數(shù)=生成物濃度的冪次方之積比上反應物濃度的冪次方之積,所以該反應的平衡常數(shù)表達式為K=c2(NH3) /c3(H2)c(N2)=0.82/(1.83×0.6);

按投料將氨氣完全轉化到右邊,則與投料完全相同,為完全等效平衡,所以按投料進行反應,起始時反應進行的方向為逆向;

4Pt電極通入氨氣生成氮氣,說明氨氣被氧化,為原電池負極,則b為正極,氧氣得電子被還原發(fā)生還原反應。負極是氨氣發(fā)生氧化反應變成氮氣,且OH-a極移動參與反應,故電極反應式為2NH3 -6e- +6OH-=N2+6H2O

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),ΔH<0673K,30MPan(NH3)n(H2)隨時間變化的關系如下圖所示。下列敘述正確的是( )

A. an(H2)和點bn(NH3)比值為3∶2

B. c處反應達到平衡

C. d (t1時刻)和點 e (t2時刻) n(N2)不一樣

D. 其他條件不變,773K下反應至t1時刻,n(H2)比右圖中d點的值大

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】NH3作為一種重要化工原料,被大量應用于工業(yè)生產(chǎn),與其有關性質反應的催化劑研究曾被列入國家863計劃。

(1)催化劑常具有較強的選擇性,即專一性。已知:

反應I :4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H= -905.0 kJ·mol-1

反應 II : 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H= -1266.6 kJ·mol-1

寫出NO分解生成N2與O2的熱化學方程式_____。

(2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2,在某催化劑的作用下進行反應I ,測得不同時間的NH3和O2,的濃度如下表:

時間(min)

0

5

10

15

20

25

c(NH3)/mol·L-1

1.00

0.36

0.12

0.08

0.072

0.072

c(O2)/mol L-1

2.00

1.20

0.90

0.85

0.84

0.84

則下列有關敘述中正確的是_____________。

A.使用催化劑時,可降低該反應的活化能,加快其反應速率

B.若測得容器內4v(NH3) =6v(H2O)時,說明反應已達平衡

C.當容器內=1時,說明反應已達平衡

D.前10分鐘內的平均速率v( NO)=0.088 mol·L-1·min-1

(3)氨催化氧化時會發(fā)生上述兩個競爭反應I、II。為分析某催化劑對該反應的選擇性,在1L密閉容器中充入1 mol NH3和2mol O2,測得有關物質的量關系如下圖:

①該催化劑在低溫時選擇反應_______(填“ I ”或“ II”)。

② 52℃時,4NH3+3O22N2+6H2O的平衡常數(shù)K=_______(不要求得出計算結果,只需列出數(shù)字計算式)。

③ C點比B點所產(chǎn)生的NO的物質的量少的主要原因________。

(4)制備催化劑時常產(chǎn)生一定的廢液,工業(yè)上常利用氫硫酸檢測和除去廢液中的Cu2+。

已知:25℃時,K1(H2S) =1.3×10-7,K1(H2S) =7.1×10-15,Ksp(CuS) =8.5×10-45

①在計算溶液中的離子濃度時,涉及弱酸的電離通常要進行近似處理。則0.lmol L-1

硫酸的pH≈______(取近似整數(shù))。

②某同學通過近似計算發(fā)現(xiàn)0.lmol L-1氫硫酸與0.0lmol L-1氫硫酸中的c(S2-)相等,而且等于_____mol·L-1

③已知,某廢液接近于中性,若加入適量的氫硫酸,當廢液中c(Cu2+) >_____ mol·L-1(計算結果保留兩位有效數(shù)字),就會產(chǎn)生CuS沉淀。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】當光束通過下列分散系:①有塵埃的空氣 ②稀硫酸 ③蒸餾水 ④墨水,能觀察到有丁達爾現(xiàn)象的是

A.①④ B.②③ C.①② D.②④

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某合金與鐵的物理性質的比較如下表所示:

 性質

種類   

熔點

密度

硬度

導電性

某合金

3 200℃

3.20 g/cm3

7.5

3.5

1 535℃

7.86 g/cm3

4.5

17

(注:硬度以金剛石為10作標準,導電性以銀的導電性100為標準)

已知該合金耐腐蝕、強度大,從性能看,該合金不適合制

A. 門窗框B. 爐具

C. 導線D. 飛機外殼

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述錯誤的是( )

A.2 g DO中含有的質子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)均為NA

B.80 g CuO和Cu2S的混合物中含有的銅原子數(shù)一定為NA

C.標準狀況下,5.6 L O2作氧化劑時轉移電子數(shù)一定為NA

D.500 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液中含C微粒總數(shù)一定為NA

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】

燒杯坩堝蒸發(fā)皿試管蒸餾燒瓶錐形瓶燃燒匙

A. ①⑤⑥ B. ③⑥⑦ C. ①⑤ D. ⑤⑥⑦

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列有關離子方程式書寫或離子共存說法正確的是

A.在0.1 mol/L Na2CO3溶液中:Al3+、NH4+、SO42-、NO3-一定能大量共存

B.常溫下,=0.1 mol/L的溶液中,下列離子一定能大量共存:K+、Cl-、Fe2+、NO3-

C.清洗鍋爐時先用純堿溶液浸泡的主要原因:CaSO4(s)+CO32-(aq) SO42-(aq)+CaCO3(s)

D.向Al2(SO4)3溶液中加入少量Ba(OH)2溶液:Ba2++SO42-+Al3++3OH-=BaSO4↓+Al(OH)3

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下圖是元素周期表的一部分,針對表中的⑩種元素,用元素符號或化學式回答相關問題:

(1)在這些元素中,化學性質最不活潑的原子的原子結構示意圖為______________

(2)這些元素中的最高價氧化物對應的水化物中,酸性最強的是________,堿性最強的是_________。

(3)⑤的單質與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為_______________________

⑤的氫氧化物與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為_______________________。

(4)將⑦單質通入③與⑩組成的化合物中,發(fā)生反應的離子方程為_____________

(5)①的單質常用做工業(yè)上合成某種堿性氣體,寫出該堿性氣體被氧氣催化氧化的反應化學方程式________________________

(6)寫出下列物質的電子式:

①形成的單質______;

⑥與⑩形成的物質________;

用電子式表示④與⑦所組成物質的形成過程___________。

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