题目内容
3.
(1)工业上主要用氮气与氢气在高温高压下和车氨,平衡混合物中氨的百分含量与温度和压强的关系如图所示(其中n(N2):n(H2)=1:3).
①列式计算A点合成氨反应的平衡常数Kp(A)=$\frac{16}{27}$(用平衡分压代替平衡浓度计算),图中A,B,C三点平衡常数Kp(A),Kp(B),Kp(C)的关系是Kp(A)=Kp(C)>Kp(B).
②图中p1,p2,p3,p4,p5的大小顺序为p1>p2>p3>p4>p5.
③常温下工业原料气的平衡转化率比500℃高得多,实际生产时不采用常温的原因是反应速率慢,催化剂活性低,经济效益低.
(2)已知:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ•mol-1
N2(g)+2O2(g)?2NO2(g)△H=+67.7kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)?2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
则8NH3(g)+6NO2(g)?7N2(g)+12H2O(I)△H=-3263.9kJ•mol-1.
分析 (1)①依据图象可知A点氨气平衡含量为50%,其中n(N2):n(H2)=1:3,据此计算此时氨气物质的量,用平衡分压代替平衡浓度计算,可以利用气体物质的量计算平衡常数,平衡常数随温度变化,图象变化趋势可知随温度升高,氨气含量减小,说明反应是放热反应,B点温度高平衡常数小;
②工业上主要用氮气与氢气在高温高压下合成氨的反应是气体体积减小的放热反应,压强越大平衡正向进行程度越大;
③合成氨的反应是气体体积减小的放热反应,常温下工业原料气的平衡转化率比500℃高得多,但反应速率和催化剂的催化作用小,经济效益低;
(2)依据热化学方程式和盖斯定律计算所需热化学方程式得到反应的焓变;
解答 解:①依据图象可知A点氨气平衡含量为50%,其中n(N2):n(H2)=1:3,据此计算此时氨气物质的量,设氨气物质的量为x,得到
N2+3H2═2NH3
平衡:1 3 x
$\frac{x}{1+3+x}$=50%
x=4
因为:压强之比等于物质的量之比
所以:Kp(A)=$\frac{{P}^{2}(N{H}_{3})}{P({N}_{2}){P}^{3}({H}_{2})}$=$\frac{{4}^{2}}{1×{3}^{3}}$=$\frac{16}{27}$
平衡常数只与温度有关,温度升高,平衡常数减小,用平衡分压代替平衡浓度计算,可以利用气体物质的量计算平衡常数,平衡常数随温度变化,图象变化趋势可知随温度升高,氨气含量减小,说明反应是放热反应,B点温度高平衡常数小,所以:Kp(A)=Kp(C)>Kp(B),
故答案为:$\frac{16}{27}$,Kp(A)=Kp(C)>Kp(B);
②工业上主要用氮气与氢气在高温高压下合成氨的反应是气体体积减小的放热反应,压强越大平衡正向进行程度越大,图象分析可知在温度一定时压强越大平衡正向进行氨气的含量增大,所以压强大小为p1>p2>p3>p4>p5 ,
故答案为:p1>p2>p3>p4>p5;
③合成氨的反应是气体体积减小的放热反应,常温下工业原料气的平衡转化率比500℃高得多,但反应速率和催化剂的催化作用小,经济效益低,实际生产时不采用常温的原因是反应速率慢,催化剂活性低,经济效益低,
故答案为:反应速率慢,催化剂活性低,经济效益低;
(2)①N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ•mol-1
②N2(g)+2O2(g)?2NO2(g)△H=+67.7kJ•mol-1
③2H2(g)+O2(g)?2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
(③×2-②)×3-①×4得到:8NH3(g)+6NO2(g)?7N2(g)+12H2O(I)△H=-3263.9KJ/mol,
故答案为:-3263.9.
点评 本题考查了化学平衡常数的影响因素和计算分析,图象的理解应用和影响化学平衡的因素,热化学方程式书写方法,掌握基础是关键,题目难度中等.

A. | 第18列 | B. | 左下方区域 | ||
C. | 右上方区域 | D. | 金属和非金属元素分界线附近 |
① | ② | ③ | ④ | |
溶液 | 氨水 | 氢氧化钠溶液 | 醋酸 | 盐酸 |
pH | 11 | 11 | 3 | 3 |
A. | V1L④与V2L②溶液混合后,若混合后溶液pH=4,则V1:V2=9:11 | |
B. | 由水电离出的c(H+):①=②=③=④ | |
C. | 分别加水稀释10倍、四种溶液的pH:①>②>③>④ | |
D. | 在①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,①的pH减小,②的pH不变 |
A. | 化学反应速率可用单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化表示 | |
B. | 硫代硫酸钠与酸反应,一定产生淡黄色的浑浊现象 | |
C. | 相同物质的量浓度的硫代硫酸钠与稀盐酸反应,其他条件不变,盐酸浓度越大,产生淡黄色浑浊越快 | |
D. | 相同物质的量浓度的硫代硫酸钠与稀硫酸反应,温度越高,产生淡黄色浑浊越快 |

A. | 1种 | B. | 2种 | C. | 3种 | D. | 4种 |
A. | 由X,Y,Z组成的盐的水溶液中阳离子总浓度大于阴离子总浓度 | |
B. | YX3的水溶液呈弱碱性,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 | |
C. | X与Z形成的化合物的水溶液可用于雕刻玻璃 | |
D. | W的氯化物熔点低,易升华,但其水溶液能导电,由此推断它属于弱电解质 |

元素 | 相关信息 |
A | A原子的1s轨道上只有一个电子 |
B | B是电负性最大的元素 |
C | C的基态原子2p轨道有三个未成对电子 |
D | D为主族元素,且与E同周期,其最外层上有两个运动状态不同的电子 |
E | E能形成红色(或砖红色)的E2O和EO两种氧化物 |
(1)写出E元素原子基态时的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1;
(2)C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能大 (填“大”或“小”);
(3)CA3分子中C原子的杂化轨道类型是sp3;
(4)A、C、E三种元素可形成[E(CA3)4]2+配离子,其中存在的化学键类型有①③ (填序号)
①配位键 ②金属键 ③极性共价键 ④非极性共价键 ⑤离子键 ⑥氢键
若[E(CA3)4]2+具有对称的空间构型,且当[E(CA3)4]2+中的两个CA3被两个Cl-取代时,能得到两种不同结构的产物,则[E(CA3)4]2+的空间构型为a (填序号);
a.平面正方形 b.正四面体 c.三角锥型 d.V型
(5)B与D可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示.其中D离子的配位数为8,若该晶体的密度为a g•cm-3,则该晶胞的体积是$\frac{\frac{78}{{N}_{A}}×4}{a}$cm3 (写出表达式即可).