题目内容
【题目】化学反应N2+3H2 2NH3 的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是
A. N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) =2(a-b-c)kJ/mol
B. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) =2(b-c)kJ/mol
C. 1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(l) =2(b+c-a)kJ/mol
D. 1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(l) =2(a+b)kJ/mol
【答案】A
【解析】
根据断键吸收的能量与成键释放的能量的相对大小,判断反应过程中的能量变化。
根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此该反应是放热反应;由图知1/2molN2(g)和3/2molH2(g)形成1molN和3molH过程中吸收的能量为akJ,由1molN和3molH 结合生成1molNH3(g)释放的能量为bkJ,所以1/2N2(g)+3/2H2(g) =NH3(g)反应过程中△H=(a-b)kJ/mol;而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ,故1/2N2(g)+3/2H2(g) =NH3(l) △H=(a-b-c)kJ/mol,也可以写成:N2(g)+3H2(g)=2NH3(1) △H=2(a-b-c)kJmol-1,故选A。
【题目】将CO2应用于生产清洁燃料甲醇,既能缓解温室效应的影响,又能为能源的制备开辟新的渠道,其合成反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。回答下列问题:
(1)如图为CO2平衡转化率和温度、压强的关系,其中压强分别为3.0MPa、4.0MPa和5.0MPa。据图可知,该反应为_______________反应(填“放热”或“吸热")。设CO2的初始浓度为comolL-1,根据5.0MPa时的数据计算该反应的平衡常数K(240k)=_______________ (列出计算式即可)。若在4.0MPa时减小投料比,则CO2的平衡转化率曲线可能位于II线的_______________(填“上方”或“下方”)。
(2)利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺,其反应原理为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键 | C—O | H—O | N—H | C—N |
键能/k.Jmol-1 | 351 | 463 | 393 | 293 |
则该反应的△H=_______________k.Jmol-1 。
(3)已知:①CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H1=-226kJrnol-1
②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)△H2=+68kJmol-1
③N2(g)+O2(g)2NO(g) △H3=+183kJmol-1
则:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) △H=_______________kJmol-1。
(4)一定温度下,下列措施一定能加快反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的速率的是_______________(填选项字母)。
A.及时移去甲醇 B.改进催化剂 C.提高反应物浓度 D.增大容器压强
(5)甲烷重整可选氧化物NiO- Al2O3作为催化剂,工业上常用Ni(NO3)2Al(NO3)3混合液加入氨水调节pH=12(常温),然后将浊液高压恒温放置及煅烧等操作制备该催化剂。加入氨水调节pH=12时,c(Ni2+)为_______________。[已知:Ksp[Ni(OH)2]=5×10-16]