题目内容

（8分）

   （1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）; △H=+180．5 kJ·mol-1

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

2H2（g）十O2（g）=2HO（g）：△H=--483．6 kJ·mol-1

则N2（g）+3H2（g）2NH3（g）的△H=            。

   （2）在一定条件下，将2mol N2与5mol H2混合于一个10 L的密闭容器中，反应情况如图1所示：

①求5min内的平均反应速率v（NH3）               ；

②达到平衡时NH3的体积分数为                       。

   （3）近年来科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多品薄膜做电极，实现了高转化率的电解法合成氨（装置如图2）。钯电极A上发生的电极反应式是                   。  

 

【答案】

（8分，每空2分）

   （1）-92．4kJ．mol-1

（2）①0.04mol·L-1·min-1   ②40%

（3）N2+6e-+6H+=2NH3

【解析】

 

练习册系列答案
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（2010?诸城市模拟）研究化学反应对人类社会的发展进步有重要意义．

（1）已知：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H1=-92.4kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H2=-523.6kJ/mol
H2O（g）=H2O（l）△H3=-44.0kJ/mol
根据最新“人工固氮”的研究报道，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氨气，试写出此反应的热化学方程式
2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）△H=-1650kJ/mol
2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）△H=-1650kJ/mol
．
（2）现有反应：Cu+H2SO4═CuSO4+H2，欲通过如图1所示装置实现上述反应，请选择合适的装置在括
号内标出电极材料（填“Cu”或“C”），并且写出C电极上的电极反应式
2H++2e-→H2↑
2H++2e-→H2↑
．
（3）长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率．水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去．则CaSO4 转化为CaCO3的离子方程式为
CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq）
CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq）
．
（4）科学研究发现纳米级Cu2O的可作为太阳光分解水的催化剂．一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气，发生反应：2H2O（g）
光
Cu2O
2H2（g）+O2（g）△H＞0，不同时段产生O2的量见下表：
时间/min 20 40 60 80
n（O2）/mol 0.0010 0.0016 0.0020 0.0020
则：
①该条件下上述反应的化学平衡常数K=
1.7×10-6mol/L
1.7×10-6mol/L
；
②若达到平衡后在t1时刻保持温度不变，将容器的体积缩小，请在图2中画出正、逆反应速率随时间变化的关系图．
利用N2和H2可以实现NH3的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产．请回答下列问题：
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol
若有17g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为
226.3kJ
226.3kJ
．
（2）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反应的影响．
实验结果如图所示：（图中T表示温度，n表示物质的量）
①图象中T2和T1的关系是：T2
低于
低于
T1（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是
c
c
（填字母）．
（3）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注．一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5（g）?4NO2（g）+O2（g）△H＞0．下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
t/s 0 500 1000
c（N2O5）/mol?L-1 5.00 3.52 2.48
则500s内NO2的平均生成速率为
0.00592mol?L-1?s-1
0.00592mol?L-1?s-1
．
能判断上述反应达到平衡的依据是
abd
abd
（填写序号）
a．容器内压强保持不变                  b．单位时间内每生成2mol NO2，同时生成1mol N2O5
c．容器内气体密度保持不变              d．NO2 与N2O5物质的量比例保持不变．
肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料．
（1）已知：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol
2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7kJ/mol
则32g肼完全燃烧得到气态产物时放出热量
534
534
kJ．
（2）肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液．该电池放电时，正极的电极反应式是
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将
减小
减小
（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（3）如图是一个电化学装置示意图．用肼--空气燃料电池做此装置的电源．
①如果A为含有锌、银、金三种杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO4．该装置的实际意义是
精炼粗铜
精炼粗铜
．
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是AgNO3溶液，电解的离子方程式为
4AgNO3+2H2O
 通电 
.
 
4Ag+4HNO3+O2↑
4AgNO3+2H2O
 通电 
.
 
4Ag+4HNO3+O2↑
，若
B
B
 极（填A或B）增重10.8g，该燃料电池理论上消耗
0.025mol
0.025mol
molN2H4．
在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染．
（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol-1
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1
①尾气转化的反应之一：2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H=
-746.5 kJ?mol-1
-746.5 kJ?mol-1
．
②已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946kJ?mol-1、497kJ?mol-1，则NO分子中化学键的键能为
631.25
631.25
kJ?mol-1．
（2）某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时，按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间/s 0 1 2 3 4 5
c（NO）（×10-4mol?L-1） 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c（NO）（×10-3mol?L-1） 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
①前3s内的平均反应速率v（N2）=
1.42×10-4
1.42×10-4
mo?L-1?s-1．
②在该温度下，反应的平衡常数K=
5000
5000
．（只写出计算结果）
③该可逆反应△S
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”），在
低温
低温
（填“高温”、“低温”或“任何温度”）下能自发进行．
（3）CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动．下列说法错误的是
B
B

A．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-═CO2
B．工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高．
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）；△H=+180.5kJ?mol-1
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）；△H=-905kJ?mol-1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）：△H=-483.6kJ?mol-1
则N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的△H=
 
．
（2）在一定条件下，将2mol N2与5mol H2混合于一个10L的密闭容器中，反应情况如图1所示：
①求5min内的平均反应速率v（NH3）
 
；
②达到平衡时NH3的体积分数为
 
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（3）近年来科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多品薄膜做电极，实现了高转化率的电解法合成氨（装置如图2）．钯电极A上发生的电极反应式是
 
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