题目内容
(6分)(1)氨气催化氧化生产硝酸,硝酸厂常用催化还原法处理尾气:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知:2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)= 2NO2(g) ΔH=+67.7 kJ·mol-1
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是 。
(2)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=-92
kJ·mol-1。请回答下列问题:
①取1 mol N2(g)和3 mol H2(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 92 kJ(填“大于”“等于”或“小于”),原因是 ;
(6分)(1)4H2(g)+2NO2(g) = N2(g)+4H2O(g) ΔH= -1034.9 kJ·mol-1 (2分)
(2) ①小于;由于该反应是可逆反应,反应物无法全部转化为生成物;(每空2分)
【解析】(1)根据盖斯定律可知,①×2-②即得到4H2(g)+2NO2(g) = N2(g)+4H2O(g),所以该反应的反应热△H=-483.6kJ/mol×2-67.7kJ/mol=-1034.9kJ/mol。
(2)由于该反应是可逆反应,反应物的转化率达不到100%,即反应物无法全部转化为生成物,所以实际放出的热量小于92kJ。
氨气是一种重要的物质,可用于制取化肥和硝酸等。
(1)氨气催化氧化的化学方程式为 。
(2)工业合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H=-92.2kJ/mol。
有关键能:N=N945.6kJ/mol N-H391.0kJ/mol,则H—H键能为 。
(3)500°C、50Mpa时,在容积为VL的定容器中加入n mol N2、3n mol H2,反应达到平衡后N2的转化率为a。则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为 。
(4)合成氨原料中的H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表:
| 物质 | △H(kJ/mol) |
| H2(g) | -285.8 |
| CO(g) | -283.0 |
| CH4(g) | -890.3 |
已知1 mol H2O(g)转变为1molH2O(l)时放热44.0kJ。写出CH4和水蒸气在高温下反应得到CO和H2的热化学方程式 。
(5)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。写出该电池的正极反应式 。
(6)若把标准状况下6.72L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中,所得溶液中的溶质是
,溶液中离子浓度从大到小的顺序是 。
(14分)氨气是一种重要的物质,可用于制取化肥和硝酸等。
(1)氨气催化氧化的化学方程式为 。
(2)工业合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H=-92.2kJ/mol。
有关键能:N=N945.6kJ/molN-H391.0kJ/mol,则H—H键能为 。
(3)500°C、50Mpa时,在容积为VL的定容器中加入n mol N2、3n mol H2,反应达到平衡后N2的转化率为a。则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为 。
(4)合成氨原料中的H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表:
| 物质 | △H(kJ/mol) |
| H2(g) | -285.8 |
| CO(g) | -283.0 |
| CH4(g) | -890.3 |
已知1 mol H2O(g)转变为1molH2O(l)时放热44.0kJ。写出CH4和水蒸气在高温下反应得到CO和H2的热化学方程式 。
(5)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。写出该电池的正极反应式 。
(6)若把标准状况下6.72L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中,所得溶液中的溶质是
,溶液中离子浓度从大到小的顺序是 。