题目内容

碳、氮、氧、铝都为重要的短周期元素,其单质及化合物在工农业生产生活中有重要作用。请回答下列问题:

(1)在密闭容器内(反应过程保持体积不变),使1molN2和3molH2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol。当反应达到平衡时,N2和H2的浓度之比是_______;当升高平衡体系的温度,则混合气体的平均式量______(将“增大”“减小”或“不变”);当达到平衡时,再向容器内充入1mol N2,H2的转化率_______(填“提高”“降低”或“不变”);当达到平衡时,将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增大1倍,平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

(2)由题干所述元素中的三种组成的某种强酸弱碱盐的化学式为________,其溶于水能_____水的电离(填“促进”或“抑制”),且使溶液的pH_______(填“升高”“降低”或“不变”),原因是_________(用离子方程式表示)。

(3)空气是硝酸工业生产的重要原料,氨催化氧化是硝酸工业的基础,氨气在铁触媒作用下只发生主反应①和副反应②:

4NH3(g)+5O24NO+6H2O(g) △H=-905kJ/mol ①

4NH3(g)+3O22N2+6H2O(g) △H=-1268kJ/mol ②

①氮气与氧气反应生成NO的热化学方程式为______________________。

②在氧化炉中催化氧化时,有关物质的产率与温度的关系如图。下列说法中正确的是_____。

A.工业上氨催化氧化生成NO时,最佳温度应控制在780~840℃之间

B.工业上采用物料比在1.7~2.0,主要是为了提高反应速率

C.加压可提高NH3生成NO的转化率

D.由图可知,温度高于900℃时,生成N2的副反应增多,故NO产率降低

(4)M是重要的有机化工原料,其分子与H2O2含有相同的电子数,将1molM在氧气中完全燃烧,只生成1molCO2和2molH2O,则M的化学式为_______。某种燃料电池采用铂作为电极催化剂,以KOH溶液为电解质,以M为燃料,以空气为氧化剂。若该电池工作时消耗1molM,则电路中通过_____mol电子。

练习册系列答案
相关题目

金属镓是一种广泛用于电子工业和通讯领域的重要金属,化学性质与铝元素相似。

(1)工业上提纯镓的方法很多,其中以电解精炼法为多。具体原理如下:以待提纯的粗镓(内含Zn、Fe、Cu杂质)为阳极,以高纯镓为阴极,以NaOH水溶液为电解质溶液。在电流作用下使粗镓在阳极溶解进入电解质溶液,并通过某种离子迁移技术到达阴极并在阴极放电析出高纯镓。

①已知离子氧化性顺序为:Zn2+<Ga3+<Fe2+<Cu2+。电解精炼镓时阳极泥的成分是_________________。

②GaO2-在阴极放电的电极方程式是_______________________。

(2)工业上利用柜台Ga与NH3高温条件下合成固体半导体材料氮化镓(GaN)同时又有氢气生成。反应中每生成3mol H2时就会放出30.8kJ热量。

①该反应的热化学方程式为__________________。

②一定条件下,加入一定量的Ga与NH3进行上述反应,下列叙述符合事实且可作为判断反应已达到平衡状态的标志的是_________________。

A.恒温恒压下,混合气体的密度不变

B.断裂3molH-H键,同时断裂2molN-H键

C.恒温恒压下达平衡,加入2molH2使平衡移动,NH3的消耗速率等于原平衡时NH3的消耗速率

D.升高温度,氢气的生成速率先增大再减小,最后不变

(3)在密闭容器中,充入一定量的Ga与NH3发生反应,实验测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强的关系曲线如图1所示。

①比较图1中A点和C点化学平衡常数的大小关系:K1A1________________K1C1,(填“<”、“=”或“>”),理由是________________________________

②在T1和P6的条件下,往密闭容器中充入2molNH3和足量的Ga,该反应在第5min时达到平衡,此时容器的体积为3L。

a.若温度保持T1℃不变,压强恒定在P7的条件下重新达到平衡状态A(P7、50%)时,容器的体积变为起始体积的______________倍。

b.若T1和P6条件下反应至3min时刻,改变条件并与D点处达到平衡,H2的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示(3~4min的浓度变化未表示出来),则改变的条件为_________(仅改变温度或压强中的一种)

(4)在工业上利用N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)合成氮气。对于气相反应,用某组份(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(CB)也可以表示平衡常数(记作Kp),且PB=P×B的体积分数。则该反应的化学平衡常数表达式(Kp)是_____。恒温恒压下,在一容积可变的容器中,该反应达到平衡状态时,N2、H2、NH3各1mol,若此时再充入3molN2,则平衡_________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。

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