题目内容
(11分)
(1)已知H2(g)+Br2(1)2HBr(g) △H=-72kJ/mol,蒸发1mol Br2(1)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
| H2(g) | Br2(g) | HBr(g) |
键能/kJ·mol-1 | 436 | a | 369 |
②写出H2(g)与Br2(g)反应生成HBr(g)的热化学方程式:_____________________________
③试计算a=_________________。
(2)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷(P)在一定量氧气中燃烧生成P2O3、P2O5各0.025mol,反应物完全耗尽,并放出X kJ热量。
①已知1mol磷完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为Y kJ,则1molP与O2反应生成固态P2O3的反应热△H=________________________________。
②写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式:
___________________________________________________________________
解析
(11 分)科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3,反应的化学方程式如下:N2(g)+ 3H2O(l) 2NH3(g)+ O2(g)。回答下列问题:
(1)进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3 h),则该反应的正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)
T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议: 。
(3)合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数
据如下:
H2(g) :△H=-285.8 kJ・mol-1;
CO(g) :△H =-283.0 kJ・mol-1;
CH4(g) :△H=-890.3 kJ・mol-1 。
已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式__________________________________。
(4)有人设想寻求适合的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl——NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池,请写出该电极的正极反应式
(5)生成的NH3可用于制铵态氮肥,如(NH4)2SO4、NH4Cl,这些肥料显 性,原因是(用离子方程式表示)___________________________,使用时避免与________________物质合施。
(11分)
(1)已知H2(g)+Br2(1)2HBr(g) △H=-72kJ/mol,蒸发1mol Br2(1)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
|
H2(g) |
Br2(g) |
HBr(g) |
键能/kJ·mol-1 |
436 |
a |
369 |
①Br2(1)=Br2(g) △H1,则△H1=_____________;
②写出H2(g)与Br2(g)反应生成HBr(g)的热化学方程式:_____________________________
③试计算a=_________________。
(2)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷(P)在一定量氧气中燃烧生成P2O3、P2O5各0.025mol,反应物完全耗尽,并放出X kJ热量。
①已知1mol磷完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为Y kJ,则1molP与O2反应生成固态P2O3的反应热△H=________________________________。
②写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式:
___________________________________________________________________
(11 分)科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3,反应的化学方程式如下:N2(g)+ 3H2O(l) 2NH3(g)+ O2(g)。回答下列问题:
(1)进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h),则该反应的正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)
T/K |
303 |
313 |
323 |
NH3生成量/(10-6 mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议: 。
(3)合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数
据如下:
H2(g) :△H =-285.8 kJ・mol-1;
CO(g) : △H =-283.0 kJ・mol-1;
CH4(g) :△H =-890.3 kJ・mol-1 。
已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式__________________________________。
(4)有人设想寻求适合的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl——NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池,请写出该电极的正极反应式
(5)生成的NH3可用于制铵态氮肥,如(NH4)2SO4、NH4Cl,这些肥料显 性,原因是(用离子方程式表示)___________________________,使用时避免与________________物质合施。