精英家教網(wǎng) > 高中化學(xué) > 題目詳情

氨是氮循環(huán)中的重要物質(zhì)，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法．
（1）已知：H-H鍵能為436kJ?mol^-1，N≡N鍵能為946kJ?mol^-1，N-H鍵能為391kJ?mol^-1．寫出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1

（2）恒溫下，往一個(gè)4L的密閉容器中充入5.2molH₂和2molN₂，反應(yīng)過(guò)程中對(duì)NH₃的濃度進(jìn)行檢測(cè)，得到的數(shù)據(jù)如下表所示：

時(shí)間/min	5	10	15	20	25	30
c（NH₃）/mol?L^-1	0.08	0.14	0.18	0.20	0.20	0.20

①5min內(nèi)，消耗H₂的平均反應(yīng)速率為

0.024mol/（L?min）

②N₂的平衡轉(zhuǎn)化率

20%

③此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

．反應(yīng)達(dá)到平衡后，若維持容器體積不變，溫度不變，往平衡體系中加入H₂、N₂和NH₃各8mol，化學(xué)平衡將向

正反應(yīng)

方向移動(dòng)（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）；化學(xué)平衡常數(shù)值

不變

（填變大、變小、不變）；
④若溫度維持不變，只將容器體積由4L變?yōu)?L，達(dá)新平衡時(shí)N₂的平衡濃度

大于

0.4mol?L^-1（填大于、小于與等于）

分析：（1）反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=反應(yīng)熱，據(jù)此計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱，根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則進(jìn)行書寫．
（2）①根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算v（NH₃），再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（H₂）；
②由表中數(shù)據(jù)可知，20min達(dá)平衡，平衡時(shí)NH₃的濃度為0.20mol/L，根據(jù)n=cV計(jì)算生成的氨氣的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式計(jì)算參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量，再利用轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算；
③由表中數(shù)據(jù)可知，20min達(dá)平衡，平衡時(shí)NH₃的濃度為0.20mol/L，利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式k=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

計(jì)算；
溫度不變平衡常數(shù)不變，計(jì)算此時(shí)的濃度，進(jìn)而計(jì)算濃度商Qc，比較濃度商與平衡常數(shù)的大小，判斷反應(yīng)進(jìn)行方向；
④只將容器體積由4L變?yōu)?L，若平衡不移動(dòng)氮?dú)獾臐舛葹樵瓉?lái)2倍，但體積減小壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故氮?dú)獾钠胶鉂舛刃∮谠胶鉂舛鹊?倍，但大于原平衡的濃度．

解答：解：（1）反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的反應(yīng)熱△H=946kJ?mol^-1+3×436kJ?mol^-1-2×3×391kJ?mol^-1=-92kJ?mol^-1，故熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1；
（2）①由表中水解可知，5min內(nèi)，氨氣的濃度變化為0.08mol/L，故v（NH₃）=

0.08mol/L

5min

=0.016mol/（L?min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（H₂）=

v（NH₃）=

×0.016mol/（L?min）=0.024mol/（L?min），故答案為：0.024mol/（L?min）；
②由表中數(shù)據(jù)可知，20min達(dá)平衡，平衡時(shí)NH₃的濃度為0.20mol/L，生成的氨氣的物質(zhì)的量為0.20mol/L×4L=0.8mol，由方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）可知，參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為

×0.8mol=0.4mol，所以氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為：

0.4mol

2mol

×100%=20%，故答案為：20%；
③由表中數(shù)據(jù)可知，20min達(dá)平衡，平衡時(shí)NH₃的濃度為0.20mol/L，則：
               N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
開(kāi)始（mol/L）：0.5     1.3        0
變化（mol/L）：0.1     0.3        0.2
平衡（mol/L）：0.4     1          0.2
故平衡常數(shù)k=

c2(NH3)

c(N2)?c3(H2)

0．22

0.4×13

=1，
反應(yīng)達(dá)到平衡后，若維持容器體積不變，溫度不變，往平衡體系中加入H₂、N₂和NH₃各8mol，則此時(shí)各物質(zhì)的濃度為：
H₂為1mol/L+

8mol

=3mol/L，N₂為0.4mol/L+

8mol

=2.4mol/L，NH₃為0.2mol/L+

8mol

=2.2mol/L，故濃度商Qc=

2．22

2.4×33

＜1，故反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，
平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變平衡常數(shù)不變，
故答案為：1；正反應(yīng)；不變；
④只將容器體積由4L變?yōu)?L，若平衡不移動(dòng)氮?dú)獾臐舛葹樵瓉?lái)2倍為0.8mol/L，但體積減小壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故氮?dú)獾钠胶鉂舛刃∮谠胶鉂舛鹊?倍，大于原平衡的濃度，即0.4mol/L＜c（N₂）＜0.8mol/L，故答案為：大于．

點(diǎn)評(píng)：本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算、熱化學(xué)方程式書寫、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、平衡常數(shù)等，題目綜合性較大，難度中等，注意掌握化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用：1、用來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，2、判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，3、判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，4、用來(lái)計(jì)算物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率．

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2012?奉賢區(qū)二模）硫元素價(jià)態(tài)眾多，可與鹵素、氮等元素化合形成許多復(fù)雜化合物，在科學(xué)技術(shù)和生成中有重要的應(yīng)用．根據(jù)題意完成下列計(jì)算：
（1）由硫與限量氯氣在50～60°C反應(yīng)16～20小時(shí)，可恰好完全反應(yīng)，得到兩種硫的氯化物A和B．A物質(zhì)中的含硫量為0.131，B物質(zhì)中的含氯量為0.816，A的相對(duì)分子質(zhì)量比B大71．計(jì)算確定這兩種氯化物的分子式分別為

SCl₆、SCl₄

．若上述反應(yīng)得到的A、B的物質(zhì)的量比為3：2，則參加反應(yīng)的S和氯氣的物質(zhì)的量之比為

5：13

．
（2）硫的鹵化物或鹵氧化物都有強(qiáng)水解性，可以作脫水劑．SF₄吸收V mL液態(tài)水（4℃），完全反應(yīng)，得到3.2g SO₂氣體（假設(shè)SO₂完全逸出）和10%的酸溶液，計(jì)算吸收的液態(tài)水的體積V為

37.8

mL．
（3）S₄N₄是亮橙色固體，不溶于水和有機(jī)溶劑，是一種重要的金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)物．一般用S₂Cl₂、SCl₂的惰性溶劑（CS₂）氨解制得：6S₂Cl₂+16NH₃→S₄N₄+S₈+12NH₄Cl；24SCl₂+64NH₃→4S₄N₄+S₈+48NH₄Cl．S₂Cl₂、SCl₂的混合液體52.86g溶于足量的CS₂中，再通入35.84L氨氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全氨解，產(chǎn)生14.080g硫單質(zhì)．剩余氨氣用40g水完全吸收形成氨水（密度為0.923g/mL）．
計(jì)算：①該混合液體中S₂Cl₂、SCl₂的物質(zhì)的量之比為

5：2

．
②所得氨水的物質(zhì)的量濃度為

9.2 mol/L

（保留1位小數(shù)）．
（4）S₄N₄與Ag在一定條件下反應(yīng)，失去N₂而縮合成（SN）_x，（SN）_x合成于1910年，過(guò)了五十年，才發(fā)現(xiàn)它在0.26K的低溫下，可轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體（superconductor）．（SN）_x的結(jié)構(gòu)式如圖：

已知1.20×10⁵ mol S₄N₄與Ag發(fā)生縮合，失去了1.20×10⁵ mol N₂，生成二百聚物[（SN）₂₀₀]和三百聚物．測(cè)得縮合產(chǎn)物中二百聚物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50．
計(jì)算：①縮合產(chǎn)物中各縮合物的物質(zhì)的量．
②若Ag的實(shí)際使用量為8.64kg，求Ag的循環(huán)使用次數(shù)．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：上海市奉賢區(qū)2012屆高三4月調(diào)研考試(二模)化學(xué)試題 題型：038

硫元素價(jià)態(tài)眾多，可與鹵素、氮等元素化合形成許多復(fù)雜化合物，在科學(xué)技術(shù)和生成中有重要的應(yīng)用．根據(jù)題意完成下列計(jì)算：

1．由硫與限量氯氣在50～60℃反應(yīng)16～20小時(shí)，可恰好完全反應(yīng)，得到兩種硫的氯化物A和B．A物質(zhì)中的含硫量為0.131，B物質(zhì)中的含氯量為0.816，A的相對(duì)分子質(zhì)量比B大71．計(jì)算確定這兩種氯化物的分子式分別為________．

若上述反應(yīng)得到的A、B的物質(zhì)的量比為3：2，則參加反應(yīng)的S和氯氣的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______．

2．硫的鹵化物或鹵氧化物都有強(qiáng)水解性，可以作脫水劑．SF₄吸收V mL液態(tài)水(4℃)，完全反應(yīng)，得到3.2 g　SO₂氣體(假設(shè)SO₂完全逸出)和10％的酸溶液，計(jì)算吸收的液態(tài)水的體積V為________mL．

3．S₄N₄是亮橙色固體，不溶于水和有機(jī)溶劑，是一種重要的金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)物．一般用S₂Cl₂、SCl₂的惰性溶劑(CS₂)氨解制得：

6S₂Cl₂＋16NH₃→S₄N₄＋S₈＋12NH₄Cl；

24SCl₂＋64NH₃→4S₄N₄＋S₈＋48NH₄Cl．

S₂Cl₂、SCl₂的混合液體52.86 g溶于足量的CS₂中，再通入35.84 L氨氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)完全氨解，產(chǎn)生14.080 g硫單質(zhì)．剩余氨氣用40 g水完全吸收形成氨水(密度為0.923 g/mL)．

計(jì)算：①該混合液體中S₂Cl₂、SCl₂的物質(zhì)的量之比為________．

②所得氨水的物質(zhì)的量濃度為________(保留1位小數(shù))．

4．S₄N₄與Ag在一定條件下反應(yīng)，失去N₂而縮合成(SN)_x，(SN)_x合成于1910年，過(guò)了五十年，才發(fā)現(xiàn)它在0.26 K的低溫下，可轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體(superconductor)．(SN)_x的結(jié)構(gòu)式為：

已知1.20×10⁵ mol　S₄N₄與Ag發(fā)生縮合，失去了1.20×10⁵ mol　N₂，生成二百聚物[(SN)₂₀₀]和三百聚物．測(cè)得縮合產(chǎn)物中二百聚物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50．

計(jì)算：①縮合產(chǎn)物中各縮合物的物質(zhì)的量．

②若Ag的實(shí)際使用量為8.64 kg，求Ag的循環(huán)使用次數(shù)．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

硫元素價(jià)態(tài)眾多，可與鹵素、氮等元素化合形成許多復(fù)雜化合物，在科學(xué)技術(shù)和生成中有重要的應(yīng)用．根據(jù)題意完成下列計(jì)算：
（1）由硫與限量氯氣在50～60°C反應(yīng)16～20小時(shí)，可恰好完全反應(yīng)，得到兩種硫的氯化物A和B．A物質(zhì)中的含硫量為0.131，B物質(zhì)中的含氯量為0.816，A的相對(duì)分子質(zhì)量比B大71．計(jì)算確定這兩種氯化物的分子式分別為_(kāi)_____．若上述反應(yīng)得到的A、B的物質(zhì)的量比為3：2，則參加反應(yīng)的S和氯氣的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____．
（2）硫的鹵化物或鹵氧化物都有強(qiáng)水解性，可以作脫水劑．SF₄吸收V mL液態(tài)水（4℃），完全反應(yīng)，得到3.2g SO₂氣體（假設(shè)SO₂完全逸出）和10%的酸溶液，計(jì)算吸收的液態(tài)水的體積V為_(kāi)_____mL．
（3）S₄N₄是亮橙色固體，不溶于水和有機(jī)溶劑，是一種重要的金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)物．一般用S₂Cl₂、SCl₂的惰性溶劑（CS₂）氨解制得：6S₂Cl₂+16NH₃→S₄N₄+S₈+12NH₄Cl；24SCl₂+64NH₃→4S₄N₄+S₈+48NH₄Cl．S₂Cl₂、SCl₂的混合液體52.86g溶于足量的CS₂中，再通入35.84L氨氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全氨解，產(chǎn)生14.080g硫單質(zhì)．剩余氨氣用40g水完全吸收形成氨水（密度為0.923g/mL）．
計(jì)算：①該混合液體中S₂Cl₂、SCl₂的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____．
　　 ②所得氨水的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_____（保留1位小數(shù)）．
（4）S₄N₄與Ag在一定條件下反應(yīng)，失去N₂而縮合成（SN）_x，（SN）_x合成于1910年，過(guò)了五十年，才發(fā)現(xiàn)它在0.26K的低溫下，可轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體（superconductor）．（SN）_x的結(jié)構(gòu)式如圖：

已知1.20×10⁵ mol S₄N₄與Ag發(fā)生縮合，失去了1.20×10⁵ mol N₂，生成二百聚物[（SN）₂₀₀]和三百聚物．測(cè)得縮合產(chǎn)物中二百聚物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50．
計(jì)算：①縮合產(chǎn)物中各縮合物的物質(zhì)的量．
②若Ag的實(shí)際使用量為8.64kg，求Ag的循環(huán)使用次數(shù)．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：上海模擬題 題型：填空題

硫元素價(jià)態(tài)眾多，可與鹵素、氮等元素化合形成許多復(fù)雜化合物，在科學(xué)技術(shù)和生成中有重要的應(yīng)用。根據(jù)題意完成下列計(jì)算：
（1）由硫與限量氯氣在50～60°C反應(yīng)16～20小時(shí)，可恰好完全反應(yīng)，得到兩種硫的氯化物A和B。A物質(zhì)中的含硫量為0.131，B物質(zhì)中的含氯量為0.816，A的相對(duì)分子質(zhì)量比B大71。計(jì)算確定這兩種氯化物的分子式分別為_(kāi)______________。若上述反應(yīng)得到的A、B的物質(zhì)的量比為3：2，則參加反應(yīng)的S和氯氣的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________。
（2）硫的鹵化物或鹵氧化物都有強(qiáng)水解性，可以作脫水劑。SF₄吸收V mL液態(tài)水（4℃），完全反應(yīng)，得到3.2gSO₂氣體（假設(shè)SO₂完全逸出）和10%的酸溶液，計(jì)算吸收的液態(tài)水的體積V為_(kāi)________mL。
（3）S₄N₄是亮橙色固體，不溶于水和有機(jī)溶劑，是一種重要的金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)物。一般用S₂Cl₂、SCl₂的惰性溶劑（CS₂）氨解制得：6S₂Cl₂＋16NH₃→S₄N₄＋S₈＋12NH₄Cl；24SCl₂＋64NH₃→4S₄N₄＋S₈＋48NH₄Cl。S₂Cl₂、SCl₂的混合液體52.86g溶于足量的CS₂中，再通入35.84L氨氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全氨解，產(chǎn)生14.080g硫單質(zhì)。剩余氨氣用40g水完全吸收形成氨水（密度為0.923g/mL）。
計(jì)算：
①該混合液體中S₂Cl₂、SCl₂的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________。
②所得氨水的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)____________（保留1位小數(shù)）。
（4）S₄N₄與Ag在一定條件下反應(yīng)，失去N₂而縮合成(SN)_x，(SN)_x合成于1910年，過(guò)了五十年，才發(fā)現(xiàn)它在0.26K的低溫下，可轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體（superconductor）。(SN)x的結(jié)構(gòu)式為：

已知1.20×10⁵ mol S₄N₄與Ag發(fā)生縮合，失去了1.20×10⁵mol N₂，生成二百聚物[(SN)₂₀₀]和三百聚物。測(cè)得縮合產(chǎn)物中二百聚物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50。計(jì)算：
①縮合產(chǎn)物中各縮合物的物質(zhì)的量。
②若Ag的實(shí)際使用量為8.64kg，求Ag的循環(huán)使用次數(shù)。

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