题目内容

氮气和氢气合成氨是化学工业中极为重要的反应,其热化学方程式可表示为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   ΔH=-92kJ·mol1

请回答下列问题:

(1)取1 mol N2(g)和3 molH2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量         92kJ(填“大于”、“等于”或“小于”), 原因是           

               ;若加入催化剂,ΔH          (填“变大”、“变小”或“不变”)。

(2)下列有关合成氨反应速率的叙述,不正确的是            (选填序号)。

a.升高温度可以增大活化分子百分数,加快反应速率

b.增大压强不能增大活化分子百分数,但可以加快反应速率

c.使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高,加快反应速率

d.在质量一定的情况下,催化剂颗粒的表面积大小,对反应速率有显著影响

e.温度升高,其平衡常数数值变小

(3)已知:分别破坏1mol NN键、1mol HH键需要吸收的能量为:946 kJ、436 kJ,则破坏1mol NH键需要吸收的能量为            kJ。

(4)N2H4可视为:NH3分子中的H被-NH2取代的产物。

发射卫星用N2H4(g)为燃料,NO2为氧化剂生成N2和H2O(g)。

已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)  ΔH1=+67.7 kJ/mol

N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  ΔH2=-534 kJ/mol。

则:1mol N2H4完全反应的热化学方程式为                                 

(1)小于 (2分), 由于是可逆反应,反应物无法全部转化为生成物,所以不可能生成2molNH3(g)  (2分),  不变 (2分)

(2)c  (2分)          (3)391  (3分)

(4)N2H4(g)+NO2(g)=3/2 N2(g)+2H2O(g)  ΔH2=-567.85 kJ/mol (4分)

练习册系列答案
相关题目
工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图1所示.

(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,粗制后可得饱和NaCl溶液,精制时通常在溶液中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性.请写出加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式:
Ba2++CO32-=BaCO3↓;Ca2++CO32-=CaCO3↓;
Ba2++CO32-=BaCO3↓;Ca2++CO32-=CaCO3↓;

(2)本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4、Mg(OH)2,能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备?
(填“能”或“否”),原因是
如果先沉淀Mg(OH)2,则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀,产品不纯
如果先沉淀Mg(OH)2,则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀,产品不纯

(3)氯化钠是重要的氯碱工业化工的原料.电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽.离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是
B
B

A.Cl-      B.Na+       C.OH-        D.Cl2
(4)饱和食盐水电解时与电源正极相连的电极上发生的反应为
氧化反应,2Cl--2e-=Cl2
氧化反应,2Cl--2e-=Cl2
,与电源负极线连的电极附近溶液pH
变大
变大
(变大、不变、变小).
(5)氯化钠的可用于生产纯碱,我国化学家侯德榜改革国外生产工艺,生产流程简要表示如图2:

①上述生产纯碱的方法称
联合制碱法
联合制碱法
,副产品的一种用途为
做化肥
做化肥

写出上述流程中X物质的分子式
CO2
CO2
.使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了
(填上述流程中的编号)的循环.从沉淀池中取出沉淀的操作是
过滤
过滤

②合成氨原料气中氮气制备的方法之一为
液态空气依据沸点分离
液态空气依据沸点分离
,另一原料气氢气的制取化学方程式为
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2,CO+H2O
 高温 
.
 
CO2+H2
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2,CO+H2O
 高温 
.
 
CO2+H2

③沉淀池中发生的化学反应方程式是
NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3
NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3
.要实现该反应,你认为应该如何操作:
向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳气体得到碳酸氢钠晶体
向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳气体得到碳酸氢钠晶体

④为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加
用硝酸酸化的硝酸银,观察产生白色沉淀
用硝酸酸化的硝酸银,观察产生白色沉淀

氮是地球上极为丰富的元素.填写下列空白.

(1)NH中N原子的杂化轨道类型为________,

NH的空间构型为________.

(2)常温下,锂可与氮气直接反应生成Li3N,Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为:________,Li3N晶体属于________晶体(填晶体类型).

(3)NH3的沸点为234K,NF3的沸点为154K,两者结构相似,NH3的沸点高于NF3的原因是:________.

(4)CO与N2相似,分子中都存在一个共价叁键,CO含________个π键.下表为CO与N2的相关信息.根据表中数据,说明CO比N2活泼的原因:________.

(5)根据下表数据,写出氮气与氢气反应生成氨气的热化学方程式________.

(6)CO与N2互为等电子体,其碳原子上有一对孤对电子,因此可作配体,如:Fe(CO)5、Ni(CO)4、Cr(CO)6等,在合成氨工业上中用铜洗液吸收CO,反应如下:

①基态Fe原子的未成对电子数有________个,

写出Cr、Cu+价层电子排布式.________、________.

②醋酸二氨合铜(I)和醋酸羰基三氨合铜(I)都是配合物,[Cu(NH3)3CO]+中提供孤对电子的分子是:________,接受孤对电子的离子是:________,用箭号标出[Cu(NH3)2]+形成的配位键:________,[Cu(NH3)2]+中两个配位键的键角为180°,则Cu+采取________杂化与NH3形成配位键(填杂化类型).

③Ni(CO)4是无色液体,沸点42.1℃,熔点-19.3℃,难溶于水,易溶于有机溶剂.推测Ni(CO)4是________分子(填“极性”或“非极性”).

(7)氮化硅是一种高温陶瓷材料,它硬度大、熔点高、化学性质稳定.

①氮化硅晶体属于________晶体(填晶体类型);

②已知氮化硅晶体结构中,原子间都以共价键相连,且N原子与N原子,Si原子与Si原子不直接相连,同时每个原子都满足8电子结构,请写出氮化硅的化学式:________.

(8)极纯的氮气可由叠氮化钠(NaN3)加热分解而得到.2NaN3(s)=2Na(l)+3N2(g),反应过程中,断裂的化学键是离子键和共价键,形成的化学键有________.

(14分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产.生活中有着重要作用。请回答下列问题:

(1)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)  ΔH1=-574 kJ·mol1

CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g)   ΔH2

若1mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为867 kJ,则ΔH2         ;

(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+ )实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H22NH3 ,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为                                 

(3)在一定条件下,将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气体中氨占25%,试回答:

①A点时N2的浓度为             mol/L;

②右图中在状态A时,平衡常数 KA =        (填写代入数值的表达式,不要求化简);当温度由T1变化到T2时,KA      KB(填“>”、“<”或“=”)。

③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:

        时间/min

浓度/mol•L—1

c (N2)

c (H2)

c (NH3)

0

0.6

1.8

0

3

0.52

x

0.16

6

0.36

1.08

0.48

9

0.36

1.08

0.48

反应从0 min到3 min之间,H2的反应速率为              ;反应在3 min时,条件发生了改变,改变的条件可能是       (填序号)。

a.使用催化剂  b.降低温度  c.增加H2的浓度  d.充入Ne增大压强

 

(14分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产.生活中有着重要作用。请回答下列问题:

(1)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)  ΔH1=-574 kJ·mol1

CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g)   ΔH2

若1 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为867 kJ,则ΔH2          ;

(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+ )实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H22NH3 ,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为                                 

(3)在一定条件下,将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气体中氨占25%,试回答:

①A点时N2的浓度为              mol/L;

②右图中在状态A时,平衡常数 KA =         (填写代入数值的表达式,不要求化简);当温度由T1变化到T2时,KA       KB(填“>”、“<”或“=”)。

③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:

        时间/min

浓度/mol•L—1

c (N2)

c (H2)

c (NH3)

0

0.6

1.8

0

3

0.52

x

0.16

6

0.36

1.08

0.48

9

0.36

1.08

0.48

反应从0 min到3 min之间,H2的反应速率为               ;反应在3 min时,条件发生了改变,改变的条件可能是        (填序号)。

a.使用催化剂  b.降低温度  c.增加H2的浓度  d.充入Ne增大压强

 

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