题目内容

【题目】下图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量变化示意图,下列说法不正确的是

A. 该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H =-92kJ·mol-1

B. 若在反应体系中加入高效催化剂,E1、E2和△H均减小

C. 若已知H-H的键能和N-H的键能,可求得NN的键能

D. 反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的△S>0

【答案】B

【解析】

根据图示可知△H=正反应活化能-逆反应活化能=254-300=-46 kJ·mol-1,方程式表示为1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) △H =-46kJ·mol-1,因此 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H =-92kJ·mol-1A正确催化剂的使用,能够降低E1、E2,但是二者的差值保持不变,即△H不变,B错误N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H =-92kJ·mol-1,设NN的键能为x kJ·mol-1, H-H的键能为a kJ·mol-1和N-H的键能b kJ·mol-1,根据能量守恒规律:x+3×a-2×3×b=-92,解之得出x=(6b-3a-92)kJ·mol-1C正确反应后气体的总量增加混乱度增大△S>0,D正确正确选项B。

练习册系列答案
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【题目】烟气(主要污染物SO2、NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中的SO2、NOx是环境保护的重要课题。

(1) 用天然碱生产小苏打的母液(主要溶质为碳酸钠)吸收烟气中SO2的相关反应的热化学方程式如下:

2Na2CO3(aq)+SO2(g)+H2O(l)===Na2SO3(aq)+2NaHCO3(aq)ΔHa kJ·mol-1

2NaHCO3(aq)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+2CO2(g)+H2O(l)ΔHb kJ·mol-1

Na2SO3(aq)+SO2(g)+H2O(l)===2NaHSO3(aq)ΔHc kJ·mol-1

反应Na2CO3(aq)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+CO2(g)的ΔH________kJ·mol-1

(2) 用碳酸钠溶液吸收NO2的过程会产生NaNO2和NaNO3,写出相关化学反应方程式:__________________________________________________

(3) 工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如图所示,写出电解时铁电极发生的电极反应式:__________________________。随后,铁电极附近有无色气体产生,写出有关反应的离子方程式:__________________________________________

(4) 工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极、碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使NO3-变为NH4+。电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性和选择性均起到重要作用。

其他条件不变,向其中一份电解液中投加一定量NaCl,去除NH4+的效果明显提高,溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是______________________________________________

其他条件不变,只改变溶液的pHNO3-去除率如图所示,pH升高时,去除率________,可能原因是______________________________________

【题目】研究表明:丰富的CO2可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)枯竭危机,同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应,实现CO2的良性循环。

(1)目前工业上有一种方法是用CO2加氢合成低碳烯烃。现以合成乙烯(C2H4)为例、该过程分两步进行:

第一步:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H =+41.3kJ·mol-1

第二步:2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H =-210.5kJ·mol-1

①CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为_____________________________

②一定条件下的密闭容器中,上述反应达到平衡后,要加快反应速率并提高CO2的转化率,可以采取的措施是______(填字母)。

A.减小压强 B.增大H2浓度 C.加入适当催化剂 D.分离出水蒸气

(2)另一种方法是将CO2和H2在230℃催化剂条件下生成甲醇蒸气和水蒸气。现在10L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。在不同条件下测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示:

①能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。

a.c(H2):c(CH3OH)=3:1 b.容器内氢气的体积分数不再改变

C.容器内气体的密度不再改变 d.容器内压强不再改变

②上述反应的△H______0(填“>”或“<”),图中压强p1____p2(填“>”或“<”)。

③经测定知Q点时容器的压强是反应前压强的9/10,则Q点H2的转化率为____________

④N点时,该反应的平衡常数K=______(计算结果保留两位小数)。

(3)用生石灰吸收CO2可生成难溶电解质CaCO3,其溶度积常数Ksp=2.8×10-9。现有一物质的量浓度为2×10-4mol/L纯碱溶液,将其与等体积的CaCl2溶液混合,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为___mol/L。

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