题目内容

某反应由两步反应A?B?C构成,它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示能量).下列有关叙述正确的是( )

A.两步反应均为吸热反应
B.三种化合物中C最稳定
C.加入催化剂会改变反应的焓变
D.整个反应中△H=E1-E2
【答案】分析:A→B的反应,反应物总能量小于生成物总能量,反应吸热,B→C的反应,反应物的总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,结合能量的高低解答该题.
解答:解:A.A→B的反应为吸热反应,B→C的反应为放热反应,故A错误;
B.物质的总能量越低,越稳定,故B正确;
C.加入催化剂,只改变反应的活化能,不改变反应热,故C错误;
D.整个反应中△H=(E1-E2)+(E2-E3)-E4=E1-E3-E4,故D错误.
故选B.
点评:本题考查化学反应与能量变化,题目难度不大,注意把握物质的总能量与反应热的关系,易错点为D,注意把握反应热的计算.
练习册系列答案
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精英家教网在工业合成尿素时常用NH3与CO2作原料进行生产.
(1)右图为合成氨反应,氮气、氢气按体积比为1:3投料时不同温度和压强、使用相同催化剂条件下,平衡混合物中氨的体积分数图象.
①若分别用υA(NH3)和υB(NH3)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则υA(NH3
 
υB(NH3)(填“>”、“<”或“=”).
②在250℃、1.0×104kPa下,H2的转化率为
 
%(计算结果保留小数点后1位).
③将0.02mol?L-1氨水与0.01mol?L-1的盐酸等体积混合,若反应后混合溶液显碱性,则反应混合液中各离子浓度由大到小的顺序为
 

(2)NH3(g) 与CO2(g) 经过两步反应生成尿素,两步反应的能量变化示意图如下:精英家教网
①NH3(g) 与CO2(g) 反应生成尿素的热化学方程式为
 

②工业上合成尿素时,既能加快反应速率,又能提高原料利用率的措施有
 
.(填序号)
A.升高温度   B.加入催化剂   C.将尿素及时分离出去  D.增大反应体系的压强
(3)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L的密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如图所示:
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①已知总反应的速率通常由慢的一步反应决定,则合成尿素总反应的速率由第
 
步反应决定.
②反应进行到10min时测得CO2的物质的量如图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=
 

合成氨然后再生产尿素是最重要的化工生产。

I.在3个2 L的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应:

3H2(g) + N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时有关数据如下:

容器

反应物投入量

3 mol H2、2 mol N2

6 mol H2、4mol N2

2 mol NH3

达到平衡的时间/min

 

5

8

平衡时N2的浓度/mol·L1

c1

1.5

 

NH3的体积分数

ω1

 

ω3

混合气体密度/g·L1

ρ1

ρ2

 

 

(1)容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=___________。

(2)在该温度下甲容器中反应的平衡常数K=                             (用含c1的代数式表示)。

(3)分析上表数据,下列关系正确的是________(填序号):

a.2c1 > 1.5         b.2ρ1 = ρ2       c.ω3 = ω1 

II.工业上用氨气合成尿素(H2NCONH2)的反应在进行时分为如下两步:

第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸铵)   △H1

第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l)               △H2   

(4)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示:

①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第     步反应决定。

②第二步反应的平衡常数K随温度T的变化如右上图II所示,则△H2             0;③若第一步反应升温时氨气浓度增大,请在图II中画出第一步反应K1随温度T变化曲线,并作出必要的标注。

(5)氨和尿素溶液都可以吸收硝工业尾气中的NO、NO2,将其转化为N2

①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应为:CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O

该反应中的氧化剂为                    (写化学式)。

②已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g)    △H =a kJ·mol1

N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g)  △H2=bkJ· kJ·mol1

2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)  △H = c kJ·mol1

则4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=             

③尿素燃料电池结构如下图所示。其工作时负极电极反应式可表示为                      

 

 

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