题目内容
【题目】氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料,在科学技术和生产中有重要的应用。请回答下列问题:
(1)以N2和H2为原料,合成氨气的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,下列措施可以提高(正)的是_____________ (填序号)。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强
c.及时分离生成的NH3 d.降低温度
(2)在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合的气体充人一个体积可变的恒压密闭容器中,p = 5MPa,原气体体积为2L。5分钟后反应达到平衡时,n(N2)=1.0mol,n(H2)=3.0mol,n(NH3)=1.0mol,则反应速率v (N2)=_______mol/min (用单位时间物质的量变量表示化学反应速率),平衡常数Kp =________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(3)在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH>0,该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是_____ (填序号)。
a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施一定是升高温度
c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t0~t5时,容器内NO2的体积分数在t3时的值最大
(4)氨和联氨(N2H4)是氨的两种常见化合物,最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂,用次氯酸钠与氨气反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式:_________。标况下,每消耗1.12L氨气,转移_________mol电子。
(5)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g) ΔH=+180.5kJ/mol; N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
ΔH=-92.4kJ/mol; 2H2(g) +O2 (g) ═2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol。
若有34g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为_________。
【答案】 ab 0.1 ad NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O 0.05 452.5kJ
【解析】(1)a.选择适当的催化剂可以加快反应速率,a正确;b.增大压强可以加快反应速率,b正确;c.及时分离生成的NH3浓度减小,反应速率降低,c错误;d.降低温度反应速率减小,d错误,答案选ab;(2)根据方程式可知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)消耗氮气是0.5mol,反应速率v (N2)=0.5mol÷5min=0.1mol/min;平衡常数Kp =
。 (3)a.该反应正反应是气体物质的量减小的反应,恒温恒容下条件下,压强不变,说明到达平衡,a正确;b.正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,在t2时,正、逆速率都增大,且正反应速率增大更多,平衡向正反应移动,该反应正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应进行,b错误;c.恒容条件下,反应混合气体的总质量不变,密度始终不变,所以不能说明反应达到平衡状态,c错误;d.由图可知,在t2时,改变条件平衡向正反应移动,t3时到达平衡,t4时瞬间正反应速率不变,逆反应速率减小,平衡向正反应进行,应是NO2降低的浓度,故容器内NO2的体积分数在t3时值的最大,d正确;答案选ad;(4)次氯酸钠与氨气反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2 :1,根据原子守恒和电子得失守恒可知该反应的化学方程式为NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。标况下,每消耗1.12L氨气,即0.05mol氨气转移0.05mol×[-2-(-3)]=0.05mol电子。(5)已知:①N2(g)+O2(g)═2NO(g) ΔH=+180.5kJ/mol;②N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol;③2H2(g) +O2 (g) ═2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol,则根据盖斯定律①×2-②×2+③×3即得到4NH3(g) +5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905kJ/mol,因此若有34g氨气即2mol氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为452.5kJ。

【题目】氯氨是氯气遇到氨气反应生成的一类化合物,是常用的饮用水二级消毒剂,主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2C1、NHC12和NC13),副产物少于其它水消毒剂。
回答下列问题:
(1)①一氯胺(NH2Cl)的电子式为__________。
②工业上可利用反应Cl2(g)+NH3(g)=NH2Cl(l)+HCl(g)制备一氯胺,已知部分化学键的键能如下表所示(假设不同物质中同种化学键的链能相同),则该反应的△H=______________。
化学键 | N-H | Cl-Cl | N-Cl | H-Cl |
键能(kJ/mol) | 391.3 | 243.0 | 191.2 | 431.8 |
③一氯胺是重要的水消毒剂,其原因是由于一氯胺在中性、酸性环境中会发生水解,生成具有强烈杀菌作用的物质,该反应的化学方程式为_________________。
(2)用Cl2和NH3反应制备二氯胺的方程式为2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(g)+2HCl(g),向容积均为1 L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2 mol C12和2 mol NH3,测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
n(Cl2)(甲容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1. 10 | 0.80 | 0.80 |
n(Cl2) (乙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
①甲容器中,0~40 min内用NH3的浓度变化表示的平均反应速率v(NH3)=______________。
②该反应的△H________0(填“>”或“<”) ,理由是____________________。
③对该反应,下列说法正确的是______________(填选项字母)。
A.若容器内气体密度不变,则表明反应达到平衡状态
B.若容器内C12和NH3物质的量之比不变,则表明反应达到平衡状态
C.反应达到平衡后,其他条件不变,在原容器中充入一定量氦气,Cl2的转化率增大
D.反应达到平衡后,其他条件不变,加入一定量的NHCl2,平衡向逆反应方向移动
(3)在恒温条件下,2molCl2和1molNH3发生反应2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g),测得平衡时Cl
①A、B、C三点中Cl2转化率最高的是______点(填“A”“B”或“C”)。
②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=_______(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)