【題目】氨是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室及化工生產(chǎn)中的重要物質(zhì),應(yīng)用廣泛。

1)已知25℃時(shí):N2g+O2g2NOg△H1+183 kJmol

2H2g+O2g)=2H2Ol△H2-571.6 kJmol

4NH3g+5O2g)=4NOg+6H2O1△H3-1164.4 kJmol

N2g+3H2g2NH3g△H________kJmol

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

2)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng),起始投料時(shí)各物質(zhì)濃度如下表:

①該溫度下合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為________

②按投料I進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為40%,若按投料II進(jìn)行反應(yīng),起始時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的方向?yàn)?/span>________(填“正向”或“逆向”)。

③若升高溫度,則合成氨反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)___________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

④LL1L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。下圖表示L一定時(shí),合成氨反應(yīng)中H2g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。

i X代表的物理量是_________,

ii 判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡(jiǎn)述理由:_____________。

3)如圖是一種用電解原理來(lái)制備H2O2,并用產(chǎn)生的H2O2處理廢氨水的裝置。

Ir-Ru惰性電極吸附O2生成H2O2,其電極反應(yīng)式是__________。

【答案】 -92.2 K 逆向 變小 溫度 L1<L2,當(dāng)溫度一定時(shí),壓強(qiáng)越大,平衡轉(zhuǎn)化率越大 O2+2H++2e-H2O2

【解析】(1)已知25℃時(shí):①N2(g)+O2(g) 2NO(g)H=+183kJ/mol,2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)H=-571.6kJ/mol4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(l)H=-1164.4kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律①+×-×③得,N2(g)+3H2(g) 3NH3(g)H=+183-571.6×-×1164.4=-92.2kJ/mol,故答案為:-92.2

(2)①因?yàn)楹铣砂狈磻?yīng)的平衡常數(shù)=生成物濃度的冪次方之積比上反應(yīng)物濃度的冪次方之積,所以N2(g)+3H2(g) 3NH3(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,故答案為:K=;

②按投料Ⅱ?qū)睔馔耆D(zhuǎn)化到右邊,則與投料Ⅰ完全相同,為完全等效平衡,所以按投料Ⅱ進(jìn)行反應(yīng)平衡時(shí)H2的濃度也為3.0mol/L×(1-40%)=1.8mol/L,所以按投料Ⅱ進(jìn)行反應(yīng),起始時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,故答案為:逆向;

③由(1)得出合成氨為放熱反應(yīng),所以升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)變小,故答案為:變;

i、由圖可知,X越大,氫氣轉(zhuǎn)化率越低,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則氫氣轉(zhuǎn)化率減小,則X表示溫度,故答案為:溫度;

ii、由N2(g)+3H2(g)3NH3(g)H0,溫度高,氫氣轉(zhuǎn)化率小,壓強(qiáng)大,平衡正向移動(dòng),氫氣轉(zhuǎn)化率大,圖中相同溫度時(shí)L2對(duì)應(yīng)的氫氣轉(zhuǎn)化率大,則壓強(qiáng)L1L2,故答案為:L1L2,當(dāng)溫度一定時(shí),壓強(qiáng)越大,平衡轉(zhuǎn)化率越大;

②利用電解法制H2O2,在該電解池中,Ir-Ru惰性電極有吸附O2作用為氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),O2+2H++2e-═H2O2,故答案為:O2+2H++2e-=H2O2。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B. 500 ℃、30 MPa,0.5 mol N2(g)1.5 mol H2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放熱19.3 kJ,其熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol1

C. HClNaOH反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3 kJ·mol1,H2SO4Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH=2×(-57.3)kJ·mol1

D. 101 kPa時(shí),2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol1

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③RCOCH2R′RCOOCH2R′

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2B→C還需要的反應(yīng)試劑及條件是_____________ ,C→D的反應(yīng)類型是_____________。

3)寫(xiě)出X→Y的化學(xué)方程式:_____________

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5)符合以下條件的D的同分異構(gòu)體有_____________種(不考慮空間異構(gòu))。

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A.1.6gB.5gC.2.5gD.2.25g

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