题目内容

（1）已知：2NO2(g)N2O4(g)；△H＜0。在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如下图所示。

①a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是                。
②前10 min内用NＯ2表示的化学反应速率v(NＯ2)＝             mol·L-1·min-1。反应在第一个平衡点的平衡常数K(1)＝                （可用分数表示）。反应在第二个平衡点的平衡常数K(2)与第一个平衡点的平衡常数K(1)的关系：K(2)             K(1)（填“＞”、“＝”或“＜”）。
③请在右图坐标中画出1 mol N2O4­通入2L的密闭容器中反应发生过程中的能量变化示意图，并在虚线上分别标出反应物和生成物的化学式。

（2）右图中a、b、c、d分别代表氧族元素（ⅥA族）：Te（碲）、Se（硒）、S、Ｏ氢化物的反应热的数据示意图。试回答下列问题：

①请你归纳：非金属元素氢化物的稳定性与形成氢化物的反应热△H的关系                    。
②写出硒化氢发生分解反应的热化学反应方程式：                                           。
（1）①b，d  ② 0.04（1分）   10/9 ＝（1分）
③或
（2）①非金属元素氢化物越稳定，△H越小，反之亦然；②H2Se(g)＝Se(s)＋H2(g)　△H＝－81kJ/mol

试题分析：（1）①由图可知，10～25min及35min之后X、Y的物质的量不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，即b、d处于化学平衡状态，故答案为：b、d。
②根据化学计量数和图像的变化趋势可知，X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线。由图可知，前10min内，NO2的浓度变化量为（0.6－0.2）mol/L＝0.4mol/L，所以υ(NO2)＝0.4mol/L÷10min＝0.04mol?L-1?min-1。根据图像可知，反应在第一个平衡点是NO2和N2O4的浓度分别是0.6mol/L和0.4mol/L，则该反应的平衡常数K(1)＝＝＝。在25min时NO2的浓度增大，N2O4浓度不变，这说明改变的条件一定不是温度，只能是增大生成物的浓度。平衡常数只与温度有关系，所以平衡常数不变，即K(2)＝K(1)。
③NO2转化为N2O4的反应是放热反应，所以其能量变化示意图为或。
（2）①根据图像可知，Te（碲）、Se（硒）、S、Ｏ氢化物的反应热逐渐降低，而氢化物的稳定性逐渐升高，这说明非金属元素氢化物越稳定，△H越小，反之亦然；
②根据图像可知，硒化氢的反应热是＋81kJ/mol，所以硒化氢发生分解反应是放热反应，则其热化学反应方程式H2Se(g)＝Se(s)＋H2(g)  △H＝－81kJ/mol。
练习册系列答案
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硫酸盐主要来自地层矿物质，多以硫酸钙、硫酸镁的形态存在。
（1）已知：①Na2SO4(s)=Na2S(s)+2O2(g) ；  ΔH1=" +1011.0" kJ · mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ；   ΔH2=－393.5 kJ · mol-1
③2C(s)+O2(g)="2CO(g)" ；ΔH3=－221.0 kJ · mol-1 
则反应④Na2SO4(s)+4C(s)=Na2S(s)+4CO(g)；ΔH4=             kJ · mol-1，该反应能自发进行的原因是                              ；工业上制备Na2S不用反应①，而用反应④的理由是                                                       。
（2）已知不同温度下2SO2+O22SO3的平衡常数见下表。
温度（℃）
527
758
927
平衡常数
784
1.0
0.04
 
1233℃时，CaSO4热解所得气体的主要成分是SO2和O2，而不是SO3的原因是               。
（3）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将上述反应获得的SO2通入含PtCl42-的酸性溶液，可还原出Pt，则反应的离子方程式是                            。
③由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图，则正极的电极反应式为          。
已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态时，含有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体，其中S4、S6和S8具有相似的结构特点，其结构如下图所示：

在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用下图简单表示(图中的ΔH表示生成1 mol含硫产物的数据)。

(1)写出表示S8燃烧热的热化学方程式_____________________。
(2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式_________________________。
(3)若已知SO2中硫氧键的键能为d kJ·mol-1，O2中氧氧键的键能为e kJ·mol-1，则S8分子中硫硫键的键能为___________。
合成氨反应N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），反应过程的能量变化如图所示。已知N2（g）与H2（g）反应生成17 g  NH3（g），放出46.1 kJ的热量。

请回答下列问题：
(1)该反应通常用铁作催化剂，加催化剂会使图中E变_____（填“大”或“小”），E的大小对该反应的反应热有无影响？_ _。理由是_________                          ；
(2)图中ΔH＝________kJ·mol－1；
(3)起始充入2mol·L－1 N2和5.5 mol·L－1 H2，经过50 min，NH3的浓度为1mol·L－1，
则v(N2)＝____________mol·L－1·min－1、C(H2)＝______________mol·L－1；
已知NH3（g）= NH3 (l)  ΔH=－QkJ·mol-1，书写N2（g）+3H2（g）=2NH3 (l)的热化学方程式       ________                                       。
白磷与氧气可发生如下反应：P4+5O2═P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P：a kJ?mol-1、P-O：b kJ?mol-1、P＝O：c kJ?mol-1、O＝O：d kJ?mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是

A（6a+5d-4c-12b）kJ?mol-1      B．（4c+12b-6a-5d）kJ?mol-1
C．（4c+12b-4a-5d）kJ?mol-1     D．（4a+5d-4c-12b）kJ?mol-1
氨在国民经济中占有重要地位。
（1）合成氨工业中，合成塔中每产生2molNH3，放出92.2 kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是                                       。
②若起始时向容器内放入2molN2和6molH2，达平衡后放出的热量为Q，则Q（填“>”、“<”或“=”）_______184.4 kJ。
③已知：

1molN-H键断裂吸收的能量约等于                       kJ。
（2）工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)，该反应的平衡常数和温度关系如下：
T / ℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
 
①焓变ΔH（填“>”、“<”或“=”）_______0。
（3）已知：
①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)   ΔH1＝＋180 kJ·mol－1
②N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)   ΔH2＝－92.4 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)   ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1
氨的催化氧化反应的热化学方程式为                                        
已知：2H2(g) + O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571．6 kJ·mol－1
2H2(g) + O2(g)＝2H2O(g）   ΔH＝－483．6kJ·mol－1
2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1452 kJ·mol－1
下列说法正确的是
A．H2(g)的燃烧热ΔH＝－285．8 kJ·mol－1
B．1molH2O(l)变成1mo1H2O(g)，吸收88kJ能量
C．3H2(g)＋CO2(g)=CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝＋135．9 kJ·mol－1
D．可以寻找特殊催化剂使H2O分解，同时放出能量
（1）医疗上常用浓度为75%的某有机物水溶液作皮肤消毒液。该有机物的结构简式是     。
（2）一定条件下，0.1mol氨气与氧气反应生成两种无毒气体，放出31.67kJ热量。写出核反应的热化学方程式：         。
（3）现有固体X，可能含有Cu、SiO2、KNO3、NH4Cl中的一种或几种。为了探究其成分，某学习小组取该样品进行如下实验（部分产物已略去）。

①步骤I中发生反应的离子方程式为                           。
②20.00gX中Cu的质量分数为                。
③为进一步确定固体X的组成，常温下，学习小组另取固体X加水，充分搅拌后过滤，测得滤液的pH＜7。他们判断一定有NH4Cl，理由是          。
（4）工业上常用电渗析法生产HI，其模拟实验如图。写出阴极的电极反应式：           。
氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。
（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol－1
②NH2CO2NH4(s)＝CO (NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1
③2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol－1
则a为               。
（2）反应2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)在合成塔中进行。下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 [n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料时二氧化碳转化率的情况。

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为：
A. 0.6～0.7       B. 1～1.1        C. 1.5～1.61
生产中应选用水碳比的数值为     （选填序号）。
②生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是   。
（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：
NO＋NO2＋H2O＝2HNO2      2HNO2＋CO(NH2)2＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。
①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)＝5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V(空气)∶V(NO)＝      （空气中氧气的体积含量大约为20%）。
②下图是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为           %。

（4）下图表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl－NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式             。生产中可分离出的物质A的化学式为       。

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