题目内容

【题目】1)已知①H2(g)O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol1

CH4 (g)O2(g)=CO (g)2H2O(g) ΔH=-564.3kJ·mol1

CH4(g)H2O(g)反应制取CO(g)H2(g)的热化学方程式:___

2)根据键能数据计算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热 ΔH___kJ·mol1

化学键

C—H

C—F

H—F

F—F

键能/(kJ·mol-1)

414

489

565

155

3)氢气是合成氨反应的重要原料。现将lmolN23molH2投入1L的密闭容器,在一定条件下,利用如下反应模拟合成氨的工业化生产:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H0。当改变某一外界条件(温度或压强)时,NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如图所示。

回答下列问题:

①平衡时,MNH3的体积分数为10%,则N2的物质的量为___(保留两位有效数字)

X轴上a点的数值比b__(”);图中,Y轴表示__(温度压强”),判断的理由是__

【答案】CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)ΔH+161.1kJ·mol1 -1940 0.82mol 温度 Y值增大,φ(NH3)减小,平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H0向逆反应方向移动,故Y为温度

【解析】

1)有盖斯定律知:②-①×3得:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=-564.3kJ·mol1-3×(-241.8kJ·mol1)=+161.1kJ·mol1

(2)H=反应物键能之和生成物键能之和,结合图表中 键能数据可知△H=414KJ/mol×4+4×155KJ/mol(489KJ/mol×4+4×565KJ/mol)=1940KJ/mol

故答案为:1940 kJmol1

3)①设转化的氮气为xmol,则:N2g+3H2g2NH3g

起始量(mol):1 3 0

转化量(mol):x 3x 2x

平衡量(mol):1-x 3-3x 2x

所以(2x2÷{(1-x)×3-3x 3}==10%,解得x=0.18mol

mol,故氮气的物质的量是1mol-0.18mol=0.82mol

故答案为:0.82mol

②有图像可知X轴上a点的数值比b点小,随Y值增大,φNH3)减小,平衡N2g+3H2g2NH3g△H<0向逆反应方向移动,正反应为体积减小的放热反应,故Y为温度,则X为压强,增大压强平衡正向移动;
故答案为:小;温度;随Y值增大,φNH3)减小,平衡N2g+3H2g2NH3g△H<0向逆反应方向移动,故Y为温度;

练习册系列答案
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(1)Cl2NH3反应制备三氯胺的方程式为3Cl2(g)+NH3(g)NCl3(l)+3HCl(g),向容积均为1L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T)容器中分别加入2molCl22molNH3,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

(400)n(Cl2)/mol

2.00

1.50

1.10

0.80

0.80

(T)n(Cl2)/mol

2.00

1.45

1.00

1.00

1.00

T_____400(”),该反应的ΔH____0(“>”“<”)

②该反应自发进行的条件是__________(填高温、低温、任何温度)

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Cl2NH3物质的量之比为31,则表明反应达到平衡状态

C. 反应达平衡后,其他条件不变,加入一定量的NCl3,平衡将向逆反应方向移动

D. 反应达到平衡后,其他条件不变,在原容器中按继续充入一定量反应物,达新平衡后Cl2的转化率增大

(2)工业上可利用反应2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g)制备二氯胺。

NHCl2在中性、酸性环境中会发生强烈水解,生成具有强杀菌作用的物质,写出该反应的化学方程式______________________________

②在恒温条件下,将2molCl21molNH3充入某密闭容器中发生上述反应,测得平衡时Cl2HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则ABC三点中Cl2转化率最高的是________(“A”“B”“C”)B点时反应物转化率:α(Cl2)____α(NH3)(”“=””),若B点平衡体积为2L,则平衡常数K=_____________

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