题目内容

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质和化合物在工农业生产、生活中有重要用途。
（1）根据右下能量变化示意图：

写出CO和NO2反应生成NO和CO2的热化学方程式                     
（2）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g)  ΔH<0，
其平衡常数K与温度T的关系如下表，试判断K1      K2（填“>”、“=”或“<”）
T /K
298
398
平衡常数K
K1
K2
 
（3）下列各项能说明该反应达到平衡状态的是       （填字母序号）
a． v(H2)正="3" v(N2)逆
b． 容器内压强保持不变
c． 容器中混合气体的密度保持不变
d.： N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
（4）氨气极易溶于水,常用下图实验来验证,在标准状况下,烧瓶中的氨水使酚酞变红。

请回答：                                                  
①用化学用语说明所得氨水能使酚酞变红的原因               。
②250C时，将一定量的氨水与盐酸混合后pH=7，测该混合溶液中c(Cl-)与c(NH4+)关系为         （填字母序号）
a．c(Cl-)﹥c(NH4+)    b．c(Cl-)﹦c(NH4+)
c． c(Cl-)﹤c(NH4+)     d.无法判断
（8分）
（1）CO(g) +NO2 (g) =CO2(g)+NO (g)   ΔH=－234kJ/mol      （2分）
（2）＞                                                   （1分）
（3）a b                                                   （2分）
（4）①NH3·H2O  NH4++OH-  （其他合理答案也给分） （2分）
②  b                                                 （1分）

试题分析：（1）反应物断化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=反应的焓变，所以△H=134KJ·mol－1-368KJ·mol－1=-234kJ·mol－1；CO和NO2反应生成NO和CO2的热化学方程式为：CO（g）+NO2（g）═CO2（g）+NO （g）△H=-234kJ·mol－1，
答案为：CO（g）+NO2（g）═CO2（g）+NO （g）△H=-234kJ·mol－1；
（2）N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0，反应是放热反应，温度升高平衡逆向进行，平衡常数减小，所以K1＞K2，故答案为：＞；
（3）a．依据正反应速率之比等于化学方程系数之比，V正（H2）=3V正（N2），依据v正（H2）=3v逆（N2）可知V正（N2）=v逆（N2），说明反应达到平衡，a正确；
b．反应前后气体体积分数变化，容器内压强保持不变证明反应达到平衡，b正确；
c．反应过程中气体质量和混合气体体积不变容器中混合气体的密度保持不变，不能证明反应达到化学平衡，c错误；
d．N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2只能说明反应了之比等于系数之比，不能证明反应达到平衡，d错误；
答案为：ab；
（4）①用化学用语说明所得氨水能使酚酞变红的原因，可以利用电离平衡说明，电离方程式为：NH3·H2ONH4＋+OH－，故答案为：NH3·H2ONH4＋+OH－；
②25℃时，依据溶液中存在的电荷守恒为c（H＋）+c（NH4＋）=c（OH－）+c（Cl－），将一定量的氨水与盐酸混合后pH=7，c（H＋）=c（OH－），测该混合溶液中c（Cl－）与c（NH4＋）关系相等，答案为：b．
考点 ：反应热和焓变；化学平衡常数的含义；化学平衡状态的判断．
练习册系列答案
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二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚( CH3OCH3)。请回答下列问题：
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)    △H= －90．8kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=－23．5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H=－41．3kJ/mol
总反应：3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) 的△H=           ；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是：
________（填字母代号）。
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(2)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=－23．5kJ/mol
某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度（mol·L-1）
0．40
0．6
0．6
①比较此时正、逆反应速率的大小比较：_________（填“>”、“<”或“=”）。
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汽车尾气已成为重要的空气污染物。
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①已知：N2(g)+ O2(g) = 2NO(g)     △H = +180.5kJ/mol
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则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为                          。
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下列说法正确的是_______。
A．ΔH＝－92.4kJ/mol
B．使用催化剂会使E1的数值增大
C．为了提高转化率，工业生产中反应的浓度越低越好
D．图II是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图，且PA<PB
E.图II是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图，且TA>TB；
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G.在曲线A条件下，反应从开始到平衡，消耗N2的平均速率为mol/(L·min)
(3) —定温度下，向一个容积为2 L的密闭容器中通入2 mol N2和7 mol H2，达到平衡时测得容器的压强为起始时的倍，则此温度下的平衡常数为_______。在同一温度，同一容器中，将起始物质改为amol N2  b molH2   c mol NH3 (a,b,c均不为零）欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同，则a,b,c满足的关系为_____________(用含a,b,c的表达式表示），且欲使反应在起始时向逆反应方向进行，c的取值范围是_______
(4)已知H2(g)的燃烧热为285.8 kJ/mol，试写出表示NH3(g)燃烧热的热化学反应方程式_____。以氨气为燃料可以设计制氨燃料电池（电极材料均为惰性电极,KOH溶液作电解质溶液）该电池负极电极反应式为_______经測定，该电作过程中每放出1molN2实际提供460kJ的电能，则该燃料电池的实际效率为_____(燃料电池的实标效率是指电池实际提供的电能占燃料电池反应所能释放出的全部能量的百分数)
硫单质有两种常见的同素异形体：单斜硫和正交硫。已知常温常压下：
① S (s，单斜)+O2 (g)→SO2 (g)+297.16kJ；
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下列说法正确的是
A．常温常压下单斜硫比正交硫稳定
B．单斜硫转变为正交硫的能量变化可用下图表示
C．S(g)+O2(g)→SO2(g)+Q3 Q3>296.83kJ
D．反应①中生成1 L SO2 (g)放出297.16kJ热量
研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式是 _____；
②由MgO可制成“镁——次氯酸盐”电池，其装置示意图如图1，该电池正极的电极反应式为_________；

（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) △H＝QkJ/mol
①该反应的平衡常数表达式为K＝_______。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1:3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中发生上述反应，反应相同时间后测得甲醇的体积分数( CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述反应的Q_____0（填“＞”“＜”或“＝”）；
③在其中两个容器中，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、II对应的平衡常数大小关系为K1_________K11（填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）用H2或CO催化还原NO可以达到消除污染的目的。
已知：2NO(g)＝N2(g)＋O2(g) △H＝－180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) △H＝+571.6kJ/mol
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是________。
氮可以形成多种化合物，如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等。
（1）已知：N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)            △H=" +" 50.6kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)            △H="-571.6" kJ·mol-1
则①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)     △H=     kJ·mol-1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是   。
③用次氯酸钠氧化氨，可以得到N2H4的稀溶液，该反应的化学方程式是   。
（2）采矿废液中的CN-可用H2O2处理。已知：H2SO4=H++ HSO4-   HSO4-H++ SO42-
用铂电极电解硫酸氢钾溶液，在阳极上生成S2O82-，S2O82-水解可以得到H2O2。写出阳极上的电极反应式   。
（3）氧化镁处理含的废水会发生如下反应：
MgO+H2OMg(OH)2        Mg(OH)2+2NH4+ Mg2+ +2NH3·H2O。
①温度对氮处理率的影响如图所示。在25℃前，升高温度氮去除率增大的原因是   。

②剩余的氧化镁，不会对废水形成二次污染，理由是   。
（4）滴定法测废水中的氨氮含量（氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中）步骤如下：①取10 mL废水水样于蒸馏烧瓶中，再加蒸馏水至总体积为175 mL②先将水样调至中性，再加入氧化镁使水样呈微碱性，加热③用25 mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3＝(NH4)2B4O7+5H2O]④将吸收液移至锥形瓶中，加入2滴指示剂，用c mol·L-1的硫酸滴定至终点[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O＝(NH4)2SO4+4H3BO3]，记录消耗的体积V mL。则水样中氮的含量是   mg·L-1（用含c、V的表达式表示）。
研究NO2．SO2．CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）NO2可用水吸收，也可用NH3处理，也可用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)    △H＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)     △H＝－1160 kJ·mol－1
若用标准状况下2．24L CH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子总数为______（阿伏加德罗常数的值用NA表示），放出的热量为______kJ。 
（2）已知：2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)  ?H=-196．6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ?H=-113．0 kJ·mol-1
（ⅰ）则反应NO2(g)+SO2 (g) SO3(g)+NO(g)的?H=           kJ·mol-1。
（ⅱ）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是       。
A．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2     B．体系压强保持不变
C．混合气体颜色保持不变                   D． SO3和NO的体积比保持不变
（ⅲ）某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下图（左）所示。
平衡状态由A变到B时．平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”．“＜”或“＝”）
   
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如上图（右）所示。该反应?H      0（填“>”或“ <”）。
已知下列热化学方程式：
Zn(s)＋O2(g)＝ZnO(s) △H ＝－351.1kJ·mol－1
Hg(l)＋O2(g)＝HgO(s) △H ＝－90.7 kJ·mol－1
由此可知反应Zn(s)＋HgO(s)＝ZnO(s)＋Hg(l)的焓变为（   ）
A．－260.4 kJ·mol－1B．－441.8 kJ·mol－1
C．260.4 kJ·mol－1D．441.8 kJ·mol－1

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