题目内容

已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；△H＝－Q kJ·mol－1（Q＞0）。现有甲乙两个相同的密闭容器，向甲容器中充入1mol N2(g)和3mol H2(g)，在一定条件下达到平衡时放出的热量为Q1 kJ；在相同条件下向乙容器中充入2mol NH3(g)，达到平衡时吸收的热量为Q2 kJ。已知Q2＝3Q1，下列叙述中正确的是(    )

A．平衡时甲容器中NH3(g)的体积分数比乙容器中的小

B．平衡时甲容器中气体的压强为开始时压强的3/4

C．达到平衡时，甲容器中H2的转化率为25％             

D．Q1＝Q

 

C

解析:因为容器容积相同，所以2个平衡状态是相同的。A不正确。反应是可逆反应，转化率不是100％，D不正确。因为平衡等效，所以若设氢气的转化率是x，则生成的氨气是2x，放热是xQkJ。而2mol氨气中被消耗的氨气是2mol－2x，此时吸热是（1－x）QkJ。所以有3xQkJ＝（1－x）QkJ，解得x＝0.25，C正确。所以平衡时甲容器中气体的压强为开始时压强的，B不正确。答案选C。

 

练习册系列答案
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2008年9月我国“神七”发射升空，中国航天员实现首次太空行走．运载火箭的原料用肼（N2H4）作为发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成氮气和水蒸气．已知：
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)；△H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)；△H=-534kJ/mol

下列判断正确的是（　　）
“神舟”六号宇宙飞船是靠长征Ⅱ(F)型运载火箭发射升空的，该火箭所用的燃料是偏二甲肼［(CH3)2N—NH2］，氧化剂是N2O4，产物是氮气、二氧化碳和水。

(1)“神舟”六号起飞时，可以看到一级火箭的中部冒出红棕色的气体，这是为了保证贮箱安全由保险活门自动开启所排出的部分高压氧化剂变化而来的，逸出的红棕色气体是_________，产生该气体的化学反应方程式为__________________。

(2)当有1 mol偏二甲肼燃烧时，转移电子的物质的量为_________。

(3)有的运载火箭用肼(N2H4)作燃料和二氧化氮反应，已知：

N2(g)+2O2(g)====2NO2(g);ΔH=+67.7 kJ·mol-1

N2H4(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);ΔH=-534 kJ·mol-1

下列关于肼和NO2反应的热化学方程式，正确的是(    )

A.2N2H4(g)+2NO2(g)====3N2(g)+4H2O(l);ΔH=-1 135.7 kJ·mol-1

B.2N2H4(g)+2NO2(g)====3N2(g)+4H2O(g);ΔH=-1 000.3 kJ·mol-1

C.N2H4(g)+NO2(g)====3/2N2(g)+2H2O(l):ΔH=-1 135.7 kJ·mol-1

D.2N2H4(g)+2NO2(g)====3N2(g)+4H2O(g);ΔH=-1 135.7 kJ·mol-1

这个反应用于火箭推进器，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_____________________________________________________________________。

(4)通常情况下四氧化二氮气体和二氧化氮气体可相互转化：N2O4(g)(无色)2NO2(g)(红棕色)；ΔH＞0。已知二氧化氮有较强的氧化性，则下列说法错误的是(    )

A.N2O4和NO2互为同素异形体

B.气态时，1 mol N2O4可完全分解成2 mol NO2

C.鉴别NO2(g)和溴蒸气可选用淀粉—碘化钾溶液

D.N2O4和NO2都是硝酸的酸酐
(1)已知：N2(g)+O2(g)*2NO(g)；ΔH=180.5 kJ·mol-1

4NH3(g)+5O2(g)*4NO(g)+6H2O(g)；ΔH=-905 kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)*2H2O；ΔH=-483.6 kJ·mol-1

则N2(g)+3H2(g)*2NH3(g)的ΔH=________。

(2)工业上在一定温度下，将一定量的N2和H2通入到体积为1 L的密闭容器中达到平衡后，改变下列条件，能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是_______________。

①增大压强②增大反应物的浓度③使用催化剂④降低温度

(3)当化学反应N2(g)+2H2(g) *2NH3(g)达到平衡后改变某些条件(不改变N2、H2和NH3的用量)，反应速率与反应时间的关系如下图，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是___________________。当温度为T ℃时，将4a molH2和2a molN2放入1 L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则反应的平衡常数为___________。

(4)合成氨的原料氢气是一种新型的绿色能源，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行下图所示实验：

①请写出氢氧燃料电池中的电极反应式：

负极：____________________________________________________________；

正极：____________________________________________________________。

②上图装置中，某一铜电极的质量减轻了3.2 g，则a极上消耗的O2在标准状况下体积为___________L.

(16分) 能源危机是当前全球问题，开源节流是应对能源危机的重要举措。

 ⑴下列做法有助于能源“开源节流”的是    ▲  （填字母）。

a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源

b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求

c．开发太阳能、水能、风能、地热等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料

d．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生

(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如右图所示。          

 

（a）在通常状况下，金刚石和石墨中____▲___（填“金刚石”或“石墨”）更稳定，石墨的燃烧热为____▲___ kJ·mol－1。

（b）12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量    ▲     kJ。

 (3)已知：N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)；ΔH＝+180.0 kJ·mol－1。

综合上述有关信息，请写出CO除NO的热化学方程式          ▲            。

美国斯坦福大学研究人员最近发明一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。

（4）研究表明，电池的正极用二氧化锰纳米棒为材料可提高发电效率，这是利用纳米材料具有

     ▲       特性，能与钠离子充分接触。

（5）海水中的“水”电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl＝Na2Mn5O10＋2AgCl，该电池负极反应式为       ▲       ；当生成1 mol Na2Mn5O10转移      ▲   mol电子。

 

（1）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)；△H= +180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)；△H=－905kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；△H=－483.6kJ/mol
则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H=             。
（2）工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)。在一定温度下，将一定量的N2和H2通入固定体积为1L的密闭容器中达到平衡后，改变下列条件，能使平衡向正反应方向移动的是           。
①增大压强                     ②通入He
③使用催化剂         ④降低温度
（3）工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molN2(g)和1.60molH2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为。计算该条件下达到平衡时N2转化率为      ；
（4）合成氨的原料氢气是一种新型的绿色能源，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行右图所示实验：（其中c、d均为碳棒，NaCl溶液的体积为500ml）

①b极为      极，电极反应式               ；
c极为      极，电极反应式                      
②右图装置中，当b极上消耗的O2在标准状况下的体积为280ml时，则乙池溶液的PH为        （假设反应前后溶液体积不变，且NaCl溶液足量）

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