[题目](1)科学家寻找高效催化剂.通过如下反应实现大气污染物转化:2CO N2(g)+2CO2(g) △H1已知:CO的燃烧热△H2=-283kJ/moLN2(g) +O2几种化学键的键能数据如下:化学键N≡N键O=O键NO中氮氢键键能945498630求△H1 .(2)NH3作为一种重要化工原料.被大量应用于工业生产.与其有关性质反应� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】（1）科学家寻找高效催化剂，通过如下反应实现大气污染物转化：

2CO(g) +2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H1

已知：CO的燃烧热△H2=-283kJ/moL

N2(g) +O2(g) =2NO(g)几种化学键的键能数据如下：

化学键	N≡N键	O=O键	NO中氮氢键
键能(kJ/mol)	945	498	630

求△H1__________________。

（2）NH3作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划，在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2，在某催化剂的作用下进行下述反应I，测得不同时间的NH3和O2的浓度如下表：

时间（min）	0	5	10	15	20	25
C(NH3)/mol·L-1	1.00	0.36	0.12	0.08	0. 0072	0.0072
C(O2)/mol·L-1	2.00	1.20	0.90	0.85	0.84	0.84

则下列有关叙述中正确的是______________

A.使用催化剂时，可降低该反应的活化能，加快其反应速率

B. 若测得容器内4v正(NH3)=6v逆(H2O)时，说明反应已达平衡

C.当容器内=1时，说明反应已达平衡

D.前10分钟内的平均速率v（NO）=0.088mol·L-1·min-1

<>（3）氨催化氧化时会发生下述两个竞争反应I、II。催化剂常具有较强的选择性，即专一性。

已知：反应I 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) +6H2O(g)

反应 II：4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g) +6H2O(g)

为分析某催化剂对该反应的选择性，在1L密闭容器中充入1 mol NH3和2mol O2，测得有关物质的量关系如图：

①该催化剂在高温时选择反应____________ (填“ I ”或“ II”）。

② 520℃时，4NH3(g)+3O24N2(g) +6H2O(g)的平衡常数K=________________ (不要求得出计算结果，只需列出数字计算式）。

③由图像可判断，反应I正反应△H_______________ 0（填“>”、“<”，或“=”）

④C点比B点所产生的NO的物质的量少的主要原因_________________________。

（4）羟胺（NH2OH）的电子式_____________，羟胺是一种还原剂，可用作显像剂还原溴化银生成银单质和氮气，该反应的化学方程式为______________________________。

现用25.00mL0.049mol/L的羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2+恰好与24.50mL 0.020mol/L的KMnO4酸性溶液完全作用，则在上述反应中，羟胺的氧化产物是_____。

【答案】 -749KJ/mol AD 1 ＜该反应为放热反应，当温度升高，平衡向左（逆反应）移动 2NH2OH+2AgBr====N2↑+2Ag↓+2HBr+2H2O N2O

【解析】（1）焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，则反应①N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H3=945kJ/mol+498kJ/mol-630kJ/mol×2=+183 kJmoL-1，CO的燃烧热△H2=-283kJmoL-1，即2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ/mol ②，②-①得到2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g），所以2CO（g）+2NO（g）N2（g）+2CO2（g），△H1=-566kJ/mol-183 kJ/moL=-749kJ/moL。（2）A．加入催化剂，改变反应途径，降低反应的活化能，增加了活化分子百分数，化学反应速率增大，A正确；B．对于反应4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g），应是 6v 正（NH3）=4v 逆（H2O）时，反应达到平衡状态，B错误；C．当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，与 n(NO)/n(NH3)=1 无关，C错误；D.前10分钟内消耗氨气是0.88mol/L，根据方程式可知生成NO是0.88mol/L，平均速率v（NO）=0.88mol/L÷10min＝0.088mol·L-1·min-1，D正确，答案选AD；（3）①由图可知，该催化剂在高温时，生成的NO物质的量远大于氮气的，故该催化剂在高温下选择反应I；②在 1L 密闭容器中充入 1mol NH3和 2mol O2，520℃平衡时n（NO）=n（N2）=0.2mol，则：

4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）

变化（mol ） 0.2 0.25 0.2 0.3

4NH3（g）+3O2（g）2N2（g）+6H2O（g）

变化（mol ） 0.4 0.3 0.2 0.6

故平衡时，n（NH3）=1mol-0.2mol-0.4mol=0.4mol，n（O2）=2mol-0.25mol-0.3mol=1.45mol，n（H2O）=0.3mol+0.6mol=0.9mol，由于容器体积为1L，利用物质的量代替浓度计算平衡常数K=c2(N2)c6(H2O)/c4(NH3)c3(O2)=0.22×0.96/0.44×1.453 ；③根据图像可知NO浓度达到最大值后，升高温度NO浓度降低，这说明升高温度平衡向逆反应方向进行，因此正反应是放热反应，△H＜0；④由于该反应为放热反应，当温度升高，平衡向左（逆反应）移动，所以C点比B点所产生的NO的物质的量少；（4）羟胺（NH2OH）是共价化合物，根据8电子和2电子稳定结构可知电子式为；羟胺是一种还原剂，可用作显像剂还原溴化银生成银单质和氮气，根据电子得失守恒和原子守恒可知该反应的化学方程式为2NH2OH+2AgBr＝N2↑+2Ag↓+2HBr+2H2O。25.00mL0.049mol/L的羟胺的物质的量是0.001225mol，KMnO4的物质的量是0.00049mol，根据电子得失守恒可知1分子羟胺失去电子的个数是0.00049mol×5/0.001225mol=2，则氮元素化合价从－1价升高到＋1价，所以羟胺的氧化产物是N2O。