A.A.C兩點的反應(yīng)速率:A>C學(xué)科網(wǎng) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

科學(xué)家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法.曾有實驗報道:在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng),生成的主要產(chǎn)物為NH3.進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,部分實驗數(shù)據(jù)見下表(光照、N2壓力1.0×105 Pa、反應(yīng)時間3h):
T/K 303 313 323 353
NH3生成量/(10-6 mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
相應(yīng)的化學(xué)方程式:N2(g)+3H2O(l)?2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H=+765.2kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)在較低溫度下能否自發(fā)進行?
 
;
(2)從323K到353K,氨氣的生成量減少的原因
 

(3)請畫出上述反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖1,并進行必要標(biāo)注;
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(4)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g).設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g),反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時,NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為
4
7
.該條件下反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)為
 

(5)利用N2和H2可以實驗NH3的工業(yè)合成,而氨又可以進一步制備硝酸,在工業(yè)上一般可進行連續(xù)生產(chǎn).請回答下列問題:
已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1
則氨氣經(jīng)催化氧化生成一氧化氮氣體和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為
 

(6)對反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g),在溫度分別為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線如圖2所示.下列說法正確的是
 

A.A、C兩點的反應(yīng)速率:A>C
B.B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
C.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(7)現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖3所示,其中Y為CO2.寫出石墨I電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式
 
;在電解池中生成1molN2O5轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
 

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精英家教網(wǎng)反應(yīng)mX(g)?nY(g)+pZ(g)△H,在不同溫度下的平衡體系中物質(zhì)Y的體積分?jǐn)?shù)隨壓強變化的曲線如右圖所示.下列說法錯誤的是( 。
A、該反應(yīng)的△H>0B、m<n+pC、B、C兩點化學(xué)平衡常數(shù):KB>KCD、A、C兩點的反應(yīng)速率v(A)<v(C)

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實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇.化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求.如圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運用所學(xué)知識,解決下列問題:

(1)該產(chǎn)業(yè)鏈中屬于高中階段常見的在低溫下能自發(fā)進行的反應(yīng)是:
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3

(2)已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為:
K=
c(H2)c(CO)
c(H2O)
它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為:
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)

(3)已知在一定溫度下,
C(s)+CO2(g)?2CO(g)平衡常數(shù)K1;
CO(g)+H2O(g )?H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)K2;
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)  平衡常數(shù)K3;
則K1、K2、K3之間的關(guān)系是:
K3=K1×K2
K3=K1×K2

(4)煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實際問題.已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應(yīng)器時,會發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:
溫度/℃ 400 500 800
平衡常數(shù)K 9.94 9 1
該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是
放熱
放熱
反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),若在500℃時進行,設(shè)起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L,在該條件下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:
75%
75%

(5)從圖1看出氨催化氧化可以制硝酸,此過程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等.已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是.實驗測得N-N鍵鍵能為167kJ?mol-1,NO2中氮氧鍵的鍵能為466kJ?mol-1,N2O4中氮氧鍵的鍵能為438.5kJ?mol-1.請寫出NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的熱化學(xué)方程式
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57kJ?mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57kJ?mol-1
.對反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g),在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線如圖2所示.下列說法正確的是
D
D

A.A、C兩點的反應(yīng)速率:A>C
B.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺
C.B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(6)0.2mol/L的NaOH與0.4mol/L的上述產(chǎn)業(yè)鏈中一產(chǎn)品化肥硝酸銨溶液等體積混合后,溶液中所有分子和離子( 除水和氨分子外)等微粒從大到小的順序是
c(NO3-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+
c(NO3-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+

(7)以上述產(chǎn)業(yè)鏈中甲醇為燃料制成燃料電池,請寫出在氫氧化鉀介質(zhì)中該電池的負(fù)極反應(yīng)式
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O

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氮可形成多種氧化物,如NO、NO2、N2O4等.
(1)對反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線如圖所示.下列說法正確的是
D
D

A.A,C兩點的反應(yīng)速率:A>C
B.B,C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
C.A,C兩點氣體的顏色:A深,C淺
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(2)在100℃時,將0.40mol的NO2氣體充入2L抽空的密閉容器中,每隔一定時間就對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析,得到如下表數(shù)據(jù):
時間(s) 0 20 40 60 80
n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
①在上述條件下,從反應(yīng)開始直至20s時,二氧化氮的平均反應(yīng)速率為
0.0025
0.0025
mol?(L?s)-1
②n3
=
=
n4(填“>”、“<”或“=”),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為
2.8
2.8
,升高溫度后,反應(yīng)2NO2N2O4的平衡常數(shù)K將
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”).
③若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體,要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始濃度是
0.10
0.10
mol?L-1
④計算③中條件下達(dá)到平衡后混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為多少.(結(jié)果保留小數(shù)點后一位)

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反應(yīng)2NO2(g)?N2O4(g)△H<0,在溫度分別為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線如圖所示.下列說法正確的是(  )

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