题目内容
自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO.
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应 .(填字母)
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)?2NO(g)的平衡常数K如下表:
该反应的△H 0.(填“>”、“=”或“<”)
(3)一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后,要提高N2的转化率,可以采取的措施是 .
A.降低温度 B.加催化剂 C.增加压强 D.增加O2浓度 E.分离出一氧化氮
(4)2404℃时,在容积为1L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应:N2(g)+O2(g)?2NO(g)达到平衡时NO的浓度 .(此温度下不考虑O2与NO的反应,计算结果保留两位有效数字)
(5)NO在科学界被誉为“明星分子”,用NO与O2反应可以制备NO2,NO2是一种优良的氧化剂.已知火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,NO2作氧化剂,这两者反应生成N2和H2O(气).
且:N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol
请写出肼与NO2反应的热化学方程式 .
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)?2NO(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃ | 1538 | 1760 | 2404 |
平衡常数K | 0.86×10-4 | 2.6×10-4 | 64×10-4 |
(3)一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后,要提高N2的转化率,可以采取的措施是
A.降低温度 B.加催化剂 C.增加压强 D.增加O2浓度 E.分离出一氧化氮
(4)2404℃时,在容积为1L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应:N2(g)+O2(g)?2NO(g)达到平衡时NO的浓度
(5)NO在科学界被誉为“明星分子”,用NO与O2反应可以制备NO2,NO2是一种优良的氧化剂.已知火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,NO2作氧化剂,这两者反应生成N2和H2O(气).
且:N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol
请写出肼与NO2反应的热化学方程式
考点:化学平衡的影响因素,热化学方程式
专题:基本概念与基本理论
分析:(1)自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO,说明该反应难以进行,反应的活化能高;
(2)根据图表中的平衡常数随温度变化趋势是,温度越高,K值越大;
(3)达到平衡后,要提高N2的转化率,平衡正向进行,依据化学平衡与原理分析选项;
(4)依据化学平衡的三段式计算平衡浓度,结合平衡常数计算应用;
(5)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式;
(2)根据图表中的平衡常数随温度变化趋势是,温度越高,K值越大;
(3)达到平衡后,要提高N2的转化率,平衡正向进行,依据化学平衡与原理分析选项;
(4)依据化学平衡的三段式计算平衡浓度,结合平衡常数计算应用;
(5)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式;
解答:
解:(1)闪电或者高温,主要是提供能量 给N2分子,让其破坏变成氮原子,因此,只能说明 引发反应所需要的能量高即活化能,不能说明反应吸收的能量高;故答案为:A;
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)?2NO(g)的平衡常数K随温度升高K值增大,所以正反应方向是吸热反应,△H>0,故答案为:>;
(3)N2(g)+O2(g)?2NO(g),反应是气体体积不变的吸热反应,达到平衡后,要提高N2的转化率,平衡正向进行,依据化学平衡与原理分析选项
A.反应是吸热反应,降低温度,平衡正向进行,氮气转化率增大,故A符合;
B.加催化剂改变反应速率不改变化学平衡,氮气转化率不变,故B不符合;
C.反应前后气体体积不变,增加压强,平衡不动,氮气转化率不变,故C不符合;
D.增加O2浓度平衡正向进行,氮气转化率增大,故D不符合;
E.分离出一氧化氮,平衡正向进行,氮气转化率增大,故E符合;
故答案为:AE.
(4)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应N2(g)+O2(g)?2NO(g)达到平衡时NO的浓度.此温度下不考虑O2与NO的反应,K=64×10-4
依据平衡的三段式列式计算:设氮气消耗物质的量x则:
N2(g)+O2(g)?2NO(g)
起始量(mol) 2.6 2.6 0
变化量(mol) x x 2x
平衡量(mol) 2.6-x 2.6-x 2x
K=
=
=64×10-4
解得x=0.1mol;
达到平衡时NO的浓度=
=0.2mol/L,
故答案为:0.2mol/L;
(5)①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol
与盖斯定律②×2-①得到肼与NO2反应的热化学方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7KJ/mol;
故答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7KJ/mol;
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)?2NO(g)的平衡常数K随温度升高K值增大,所以正反应方向是吸热反应,△H>0,故答案为:>;
(3)N2(g)+O2(g)?2NO(g),反应是气体体积不变的吸热反应,达到平衡后,要提高N2的转化率,平衡正向进行,依据化学平衡与原理分析选项
A.反应是吸热反应,降低温度,平衡正向进行,氮气转化率增大,故A符合;
B.加催化剂改变反应速率不改变化学平衡,氮气转化率不变,故B不符合;
C.反应前后气体体积不变,增加压强,平衡不动,氮气转化率不变,故C不符合;
D.增加O2浓度平衡正向进行,氮气转化率增大,故D不符合;
E.分离出一氧化氮,平衡正向进行,氮气转化率增大,故E符合;
故答案为:AE.
(4)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应N2(g)+O2(g)?2NO(g)达到平衡时NO的浓度.此温度下不考虑O2与NO的反应,K=64×10-4
依据平衡的三段式列式计算:设氮气消耗物质的量x则:
N2(g)+O2(g)?2NO(g)
起始量(mol) 2.6 2.6 0
变化量(mol) x x 2x
平衡量(mol) 2.6-x 2.6-x 2x
K=
c2(NO) |
c(N2)(O2) |
(2x)2 |
(2.6-x)2 |
解得x=0.1mol;
达到平衡时NO的浓度=
0.2mol |
1L |
故答案为:0.2mol/L;
(5)①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol
与盖斯定律②×2-①得到肼与NO2反应的热化学方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7KJ/mol;
故答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7KJ/mol;
点评:本题考查了化学耦合影响因素分析和计算,热化学方程式书写和盖斯定律计算应用,咋给我基础是关键,题目较简单.
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