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        1. (16分)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮元素的單質及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用。

          (1)根據(jù)右側能量變化示意圖,請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式                 。

          (2)在固定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H < 0  ,其平衡常數(shù)K與溫度T的關系如下表:

          T/K

          298

          398

          498

          平衡常數(shù)K

          4.1×106

          K1

          K2

           

           

           

          ①該反應的平衡常數(shù)表達式:K=                            

          ②試判斷K1       K2(填寫“>”,“=”或“<”)

          ③下列各項能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是        (填字母)

          a.容器內N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2      b.v(N2) = 3v(H2)

          c.容器內壓強保持不變                          d.混合氣體的密度保持不變

          (3)對反應N2O4(g)2NO2(g)  △H > 0 ,在溫度分別為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如右圖所示,下列說法正確的是            。

          a.A、C兩點的反應速率:A>C

          b.A、C兩點的化學平衡常數(shù):A>C

          c.A、C兩點N2O4的轉化率:A>C

          d.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法

          (4)一定溫度下,在1L密閉容器中充入1molN2和3molH2并發(fā)生反應。若容器容積恒定,10min達到平衡時,氣體的總物質的量為原來的7/8,則N­2的轉化率a(N2)=             , 以NH3表示該過程的反應速率v(NH3)=               。

          (5)  實驗室制取氨氣的化學反應方程式                                        .

           

          【答案】

          (1)NO2(g) + CO(g) = NO(g) + CO2(g)    △H =-234KJ/mol 

          (2)①C2(NH3)/C(N2)·C3(H2)     ②>         ③c       

          (3)cd  (多選或錯選不得分,少選扣1分) 

          (4)25%     0.05mol/(L·min)  (無單位或單位錯誤扣1分)

          (5)  2NH4Cl + Ca(OH)22 NH3 ↑+ CaCl2 +2 H2O

          【解析】(1)根據(jù)圖像可知,反應物的總能量高于生成物上網(wǎng)總能量,因此是放熱反應,反應熱是134kJ/mol-368kJ/mol=-234KJ/mol,所以熱化學方程式為NO2(g) + CO(g) = NO(g) + CO2(g)    △H =-234KJ/mol 。

          (2)①平衡常數(shù)是在一定條件下,可逆反應達到平衡狀態(tài)時,生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值,所以表達式為K=C2(NH3)/C(N2)·C3(H2)。

          ②由于時放熱反應,因此升高溫度平衡向逆反應方向移動,所以平衡常數(shù)減小,即K1>K2。

          ③在一定條件下,當可逆反應中正反應速率和逆反應速率相等時(但不為0),各種物質的濃度或含量均不再發(fā)生變化的狀態(tài),是化學平衡狀態(tài)平衡時濃度不再發(fā)生變化,但物質之間的濃度不一定相等或滿足某種關系,因此a不正確;b中反應速率的方向相反,但不滿足反應速率之比是相應的化學計量數(shù)之比,不正確;根據(jù)反應式可知,反應是體積減小的,所以壓強也是減小的,因此當壓強不再發(fā)生變化時,可以說明,c正確;密度是混合氣的質量和容器容積的比值,在反應過程中質量和容積始終是不變的,所以d不正確,答案選c。

          (3)A、C兩點的溫度相同,但C點壓強大,所以C點點反應速率大于A點反應速率,a不正確;A、C兩點的溫度相同,平衡常數(shù)相同,b不正確;由于反應是體積增大的,所以增大壓強,平衡向逆反應方向移動,A點轉化率高,c正確;因為反應是吸熱反應,由狀態(tài)B到狀態(tài)A,NO2的體積分數(shù)增大,說明平衡向正反應方向移動,所以通過加熱可以實現(xiàn),d正確,答案選cd。

          (4)設消耗氮氣是x,則同時消耗氫氣是3x,生成氨氣是2x,所以1-x+3-3x+2x=4×7/8,解得x=0.25,所以氮氣的轉化率是25%。

          (5)實驗室利用熟石灰和氯化銨加熱制取氨氣,方程式為 2NH4Cl + Ca(OH)22 NH3 ↑+ CaCl2 +2 H2O。

           

          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

          氮是地球上含量豐富的元素,氮及其化合物的研究在生產、生活中有著重要意義.
          (1)如圖是1mol NO2和1mol CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,寫出NO2和CO反應的熱化學方程式
          NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
          NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
          .若在反應體系中加入催化劑使反應速率增大,則E1的變化是
          減小
          減小
          ,該反應的反應熱△H
          不變
          不變
          (填“增大”“減小”或“不變”).
          (2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1
          2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ?mol-1
          則反應CO(g)+
          1
          2
          O2(g)=CO2(g)的△H=
          -283
          -283
          kJ?mol-1
          (3)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道,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)生下列反應:N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+
          3
          2
          O2(g)△H=a kJ?mol-1
          為進一步研究NH3生成量與溫度的關系,測得常壓下達到平衡時部分實驗數(shù)據(jù)如下表:
          T/K 303 313 323
          NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
          此合成反應中,a
          0;△s
          0,(填“>”、“<”或“=”)
          (4)在一固定容積為2L的密閉容器內加入2mol NH3和3mol O2,發(fā)生反應4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g),2min后達到平衡,生成1.2mol NO.則前2分鐘的平均反應速率v(NH3)為
          0.3mol/(L?min),
          0.3mol/(L?min),
          ,平衡時O2的轉化率為
          50%
          50%
          ,該反應平衡常數(shù)的表達式K=
          C4(NO)C6(H2O)
          C4(NH3)C5(O2)
          C4(NO)C6(H2O)
          C4(NH3)C5(O2)
          ,

          (5)某溫度下,體積均為0.25L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生下列反應:N2(g)+3H2(g) 
          催化劑
          高溫高壓
          2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1,實驗測得反應起始時、達到平衡時的有關數(shù)據(jù)如下表所示:
          容器
          編號
          起始時各物質的物質的量/mol 反應達平衡時的焓變/kJ?mol-1
          N2 H2 NH3
          A 1 3 0 △H1=-23.1
          B 0.9 2.7 0.2 △H2
          容器B中反應達到平衡狀態(tài)時的反應熱△H2=
          13.86
          13.86

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          科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

          運用化學反應原理研究氮、硫、氯、碘等單質及其化合物的反應有重要意義.
          Ⅰ.硫酸生產中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),混合體系中SO3的百分含量和溫度的關系如圖1所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)).

          根據(jù)圖示回答下列問題:
          ①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的△H
          0.若溫度為T1、T2,反應的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1
          K2;若反應進行到狀態(tài)D時,v
          v(填“>”、“<”或“=”).
          ②若在恒溫、恒容條件下向上述平衡體系中通He,V
          不變
          不變
          (填“增大”、“減小”或“不變”);平衡
          移動(填“向左”、“向右”或“不”).
          ③若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,V
          減小
          減小
          ,V
          減小
          減小
          ;平衡
          向左
          向左
          移動.
          Ⅱ.氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用.
          ①如圖2是一定的溫度和壓強下是N2和H2反應生成1molNH3過程中能量變化示意圖,請寫出工業(yè)合成氨的熱化學反應方程式:
          N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1
          N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1
          (△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示).
          ②工業(yè)合成氨的反應為N2(g)+3H2(g) 
          催化劑
          高溫
          2NH3(g).在一定溫度下,將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中達到平衡后.改變下列條件,能使平衡向正反應方向移動且平衡常數(shù)不變的是
          AB
          AB

          A、增大壓強    B、增大反應物的濃度   C、使用催化劑     D、降低溫度
          ③工業(yè)合成氨的反應為N2(g)+3H2(g)
          催化劑
          高溫
          2NH3(g).設在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g).反應在一定條件下達到平衡時,NH3的體積分數(shù)為
          4
          7
          .計算:該條件下N2(g)+3H2(g) 
          催化劑
          高溫
          2NH3(g)的平衡常數(shù)為
          200
          200
          ;N2的平衡轉化率為
          66.7%
          66.7%

          ④已知化學反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);其化學平衡常數(shù)K與溫度T的關系如下表:
          T/℃ 200 300 400
          K K1 K2 0.5
          400℃時,在2L的密閉容器中2NH3(g)?N2(g)+3H2(g) 的化學平衡常數(shù)K的值為
          2
          2
          .當測得NH3和N2、H2的物質的量分別為12mol和8mol、4mol時,則該反應的v(N2
          大于
          大于
          v(N2)(填“大于”、“小于”或“等于”)

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          科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

          (2012?延邊州模擬)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮元素的單質及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用.

          (1)根據(jù)如圖1所示能量變化示意圖,請寫出NO和CO2反應的熱化學方程式
          CO2(g)+NO(g)=NO2(g)+CO(g)△H=+234kJ?mol-1
          CO2(g)+NO(g)=NO2(g)+CO(g)△H=+234kJ?mol-1

          (2)在固定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:
          2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)△H>0,
          其平衡常數(shù)K與溫度T的關系如下表:
          T/K 298 398 498
          平衡常數(shù)K 2.44ⅹ10-6 K1 K2
          ①試判斷K1
          K2(填寫“>”,“<”或“=”);
          ②該反應的熵變△S
          0 (填“>”,“<”或“=”);
          ③下列各項能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是
          c
          c
          (填字母);
          a.容器內N2、H2、NH3的物質的量之比為1:3:2
          b.2v(NH3=3v(H2
          c.容器內混合氣體平均相對分子質量保持不變
          d.混合氣體的密度保持不變
          ④一定溫度下,在1L密閉容器中充入1molN2和3molH2并發(fā)生反應.若容器容積恒定,10min達到平衡時,氣體的總物質的量為原來的
          9
          10
          ,則N2的轉化率α(N2)=
          20%
          20%

          (3)①有相同溫度下相同濃度的三種鹽溶液:A.NH4HCO3;B.NH4 HSO4;C.NH4Cl,按pH由大到小的順序排列
          ACB
          ACB
          (填字母);
          ②在常溫常壓下pH均等于5的NH4Cl和HCl溶液,兩種溶液中由水電離出來的c(H+)之比為
          104:1
          104:1

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

          a.A、C兩點的反應速率:A>C
          b.A、C兩點的化學平衡常數(shù):A>C
          c.A、C兩點N2O4的轉化率:A>C
          d.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法.

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用.請回答下列問題:
          (1)合成氨反應N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣,平衡
           
          移動(填“向左”、“向右”或“不”);使用催化劑
           
          反應的△H(填“增大”、“減小”或“不改變”).
          (2)在固定體積的密閉容器中,進行反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化學平衡常數(shù)K與t的關系如下表:
          t/(K) 298 398 498
          K/(mol?L-1-2 4.1×106 K1 K2
          則該反應平衡常數(shù)K的表達式為
           
          ,試確定K1的相對大小,K1
           
          4.1×106(填寫“>”、“=”或“<”).
          (3)在25℃下,濃度分別為0.1mol?L-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應.
          ①NH3?H2O的電離常數(shù)表達式Kb=
           

          ②反應后溶液pH<7,原因是
           
          (用離子方程式表示);用pH試紙測定該溶液pH的操作方法為
           

          ③反應后的溶液中各離子濃度由大到小的順序為
           

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          科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

          Ⅰ、鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質及其合金在生產生活中的應用十分廣泛.
          (1)金屬鋁的生產是以Al2O3為原料,與冰晶石(Na3AlF6)在熔融狀態(tài)下進行電解,則化學方程式為:
           
          .其電極均由石墨材料做成,則電解時不斷消耗的電極是
           
          (填“陰極”或“陽極”).
          (2)對鋁制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命.以處理過的鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材
          表面形成氧化膜,陽極反應式為
           

          (3)鋁電池性能優(yōu)越,Al-Ag2O電池可用作水下動力電源,化學反應為2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O═2Na[Al(OH)4]+6Ag,則負極的電極反應式為
           
          ,正極附近溶液的pH
           
          (填“變大”、“不
          變”或“變小”).
          Ⅱ、氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用.精英家教網(wǎng)
          (1)圖是在一定溫度和壓強下N2和H2反應生成1molNH3過程中能量變化示意圖,請寫出合成氨的熱化學反應方程式:
           
          (△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示).
          (2)工業(yè)合成氨的反應為
          N2(g)+3H2(g)
          催化劑
          高溫高壓
          2NH3(g).
          在一定溫度下,將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中,反應達到平衡后,改變下列條件,能使平衡向正反應方向移動且平衡常數(shù)不變的是
           

          A.增大壓強       B.增大反應物的濃度       C.使用催化劑      D.降低溫度
          Ⅲ、鐵及其化合物在生活、生產中有廣泛應用.請回答下列問題:
          (1)黃鐵礦(FeS2)是生產硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料.其中一個反應為:
          3FeS2+8O2
           高溫 
          .
           
          6SO2+Fe3O4,有3mol FeS2參加反應,轉移
           
          mol電子;
          (2)氯化鐵溶液稱為化學試劑中的“多面手”,寫出SO2通入氯化鐵溶液中反應的離子方程式:
           

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