题目内容

(10分) 氨气是一种重要的化工原料，工业上用N2和H2合成NH3。现已知N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量变化示意图如下左图。回答下列问题：

（1）该反应为      (填“吸热”或“放热”)反应。
（2）合成氨的热化学方程式为                                   。
（3）若又已知键能数据如上表，结合以上数据求出N-H键键能为       kJ/mol。
（4）工业上，以氨气为原料生产硝酸的第一步为氨催化氧化，请写出该反应的化学方程式       。
（1）放热   （2）N2(g)+3H2(g)2 NH3(g)  △H＝—92 kJ/mol
（3）391   （4） 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O   。

试题分析：（1）由于反应物的总能量高于生成物的总能量，实验多余的能量释放迟来。因此该反应是放热反应。（2）根据图示可知：合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2 NH3(g) △H＝—92 kJ/mol；（3）反应热就是断裂化学键吸收的能量与形成化学键释放的能量的差，436 kJ/mol×3mol+946 kJ/mol×1mol-6X=—92 kJ/mol,解得X=391 kJ/mol；（4）工业上，以氨气为原料生产硝酸的第一步为氨催化氧化，该反应的化学方程式是4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O。
练习册系列答案
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（8分） 关于反应热请回答如下问题:
(1)向1L1mol/L的NaOH溶液中加入下列物质：①浓H2SO4；②稀硝酸；③稀醋酸，恰好完全反应的热效应为△H1、△H2、△H3，则三者由小到大顺序为                      。
(2) 实验测得，向200mL1mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸恰好反应放出Q kJ的热量，请写出热化学反应方程式：_________________________         。
(3)已知反应CH3—CH3(g)―→CH2=CH2(g)＋H2(g)，有关化学键的键能如下。
化学键
C—H
C=C
C—C
H—H
键能/kJ·mol－1
414．4
615．3
347．4
435．3
试计算该反应的反应热___________________________
（4）利用N2和H2可以实现NH3的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产。请回答下列问题：已知：N2(g)+O2(g) = 2NO(g)     △H=+180．5kJ/mol
N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)    △H=－92．4kJ/mol
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)         △H=－483．6kJ/mol
写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为               。
标准状态下，气态分子断开l mol化学键的焓变称为键焓。已知H-H、H-O和O-O键的键焓ΔH分别为436 kJ/mol、463 kJ/mol和495kJ/mol。下列热化学方程式正确的是
A．H2O (g)= H2(g)+O2(g); ΔH=" -485" kJ/mol
B．H2O (g)=H2(g)+O2(g); ΔH="=+485" kJ/mol
C．2H2(g)+ O2 (g)= 2H2O(g) ΔH =" +485" kJ/mol
D．2H2(g)+ O 2(g)=2H2O(g) ΔH =" -485" kJ/mol
（15分）（1）A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如图所示的转化关系，所有反应物和生成物均已给出。

①若反应①②③均为水溶液中的置换反应，A、D、E都为卤素单质，化合物中的阳离了均为Na+，则A、D、E的氧化性由弱到强的顺序为        （写化学式）。在一定条件下E和D以物质的量比为5：l在硫酸溶液中恰好完全反应，写出该反应的离子方程式：              。
②若把B、C、F三种溶液汇集在一起得到1L混合溶液，并物质的转化关系给其中加入一定量的E，溶液中卤素阴离子的物质的量与通入E的体积（标准状况）的关系如下表所示（x和y均大于0）。
各离子的量与E的体积的关系

I．当通入E的体积为2．8L时，溶液中发生反应的离子方程式为                   。
II．x=     ，y=       （填具体数据）。
III．当通入E的体积为11．2L时，该溶液中c（Na+）=____   mol·L－1（通入E后溶液的体积变化忽略不计）。
（2）用H2O2可除去工业尾气中的Cl2，相关反应：
H2O2（1）+Cl2（g）2HCl（g）+O2（g）△H>0．
①为了提高H2O2的除氯效果，采取的措施最好的是           （只改变一种条件），其原因是：                                   。
（g）+O2（g）= H2O（1）, △H2 = -285．84kJ·mol-l
Cl2（g）+ H2（g）= 2HCl（g）, △H3 = -184．6kJ·mol-l
则H2O2（1）与Cl2（g）反应生成HCl（g）和O2（g）的热化学方程式为              。
(15分)（1）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l)+3O2(g)  2CO2(g)+4H2O(g)  △H=" -1275.6" kJ·mol－1
② H2O(l)     H2O(g)                   △H=" +" 44.0 kJ.mol－1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式                               。
（2）甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。
方法一
CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)
方法二
CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)
工业上可用如下方法合成甲醇：
     
方法一                                      方法二
①方法一：该反应的△S      0（填“＞”或“＜”）。图中曲线a到曲线b的措施是           
               ，恒温恒容时，下列说法能说明反应到达平衡状态的是            。
A.体系的平均摩尔质量不再改变                B. V(CO)= V(CH3OH)
C. H2的转化率达到了最大限度                 D. △H不再改变
②方法二：将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应，如图两条曲线分别表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系，其中a点的平衡常数表达式为：             ；a，b两点化学反应速率别用Va、Vb表示，则Va       Vb（填“大于”、“小于”或“等于”）。 已知原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比，则方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的            倍(保留两位小数).
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后将Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。写出除去甲醇的离子方程式              。 
（10分）实验室利用如图装置进行中和热的测定。

回答下列问题：①如图装置中，为了酸碱能更充分地反应，应该增加一个               （填玻璃仪器名称）；大烧杯上没有盖上硬纸板，测得的中和热数值将会       （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
②在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是     （ 填代号）
A．进行实验时的气温      B．装置的保温隔热效果        C．实验所用酸碱溶液的体积
③如果用0.5 mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”的数值将     （填“偏大”、“偏小”、“不变”）；原因是                                                      。 
已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰，在反应过程中，破坏1 mol氢气的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气的化学键消耗的能量为Q2kJ ，形成1 mol氯化氢中的化学键消耗的能量为Q3kJ，下列关系式正确的是 （        ）
A．Q1 + Q2 > Q3B．Q1 + Q2 > 2Q3C．Q1 + Q2 < Q3D．Q1+ Q2 < 2Q3
下列反应前后物质的总能量变化能用下图表示的是(       )
A．生石灰和水的反应
B．石灰石在高温下的分解反应
C．盐酸与氢氧化钠溶液的反应
D．木炭在氧气中燃烧
对于反应中的能量变化，表述正确的是
A．断开化学键的过程会放出能量
B．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量
C．加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．氧化反应均为吸热反应

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