题目内容

氮是地球上含量丰富的一种元素，其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（1）一定温度下，在1L容积恒定的密闭容器中充入2 mol N2和8molH2并发生反应。10min达平衡，测得氨气的浓度为0．4 mol·L－1，此时氮气的转化率为________。若想提高氨气的产率，根据化学平衡移动原理，提出合理的建议______________（写出一条即可）。
（2）如图是1mol NO2（g）和1mol CO（g）反应生成lmol CO2（g）和1 mol NO（g）过程中能量变化示意图，请写出该反应的热化学方程式_____________________。

（3）在容积恒定的密闭容器中，进行如下反应：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）△H＜0，其平衡常数K与温度T的关系如下表：

①该反应的平衡常数表达式：K＝_____________；
②试判断K1__________K2（填写“＞”“＝”或“＜”）；
③NH3（g）燃烧的方程式为：4NH3（g）＋7O2（g）＝4NO2（g）＋6H2O（l），已知：
①2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）   △H＝－483．6 kJ／mol
②N2（g）＋2O2（g）2NO2（g）   △H＝＋67．8 kJ／mol
③N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）   △H＝－92．0 kJ／mol
请计算NH3（g）的燃烧热________kJ／mol。
（1）10%；增大反应物的浓度、降温、增大压强等；
（2）NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234 kJ／mol；
（3）①K=c2(NH3)/ c(N2) c3(H2)；②＞；③282.8

试题分析：（1）根据题意知，平衡时氨气的物质的量为0.4mol，根据N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）知，转化的氮气的物质的量为0.2mol，氮气的转化率为10%；若想提高氨气的产率，根据化学平衡移动原理，提出合理的建议：增大反应物的浓度、降温、增大压强等；（2）由题给图像知，该反应的焓变△H=E1—E2=134KJ/mol—368KJ/mol=—234KJ/mol，热化学方程式为NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=—234 kJ／mol，（3）①根据化学平衡常数的定义写出，K=c2(NH3)/ c(N2) c3(H2)；②合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，所以K1＞K2；③根据盖斯定律：①×3+②×2—③×2得，4NH3（g）＋7O2（g）＝4NO2（g）＋6H2O（l），△H=—1131.2 kJ／mol，结合燃烧热的定义知，NH3（g）的燃烧热282.8kJ／mol。
练习册系列答案
相关题目
氯原子对O3的分解有催化作用：O3+Cl=ClO+O2 ΔH1      ClO+O=Cl+O2ΔH2
该反应的能量变化如图示意，下列叙述中正确的是
A．反应O3+ O=2O2的ΔH=E1-E2
B．反应O3+ O=2O2的ΔH=E2-E3
C．反应O3+ O= 2O2是吸热反应
D．反应O3+ O=2O2的ΔH=ΔH1+ΔH2
污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题，污染分为空气污染，水污染，土壤污染等。
（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH1＝－241.8 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)=CO(g)  ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：         。
该反应的平衡常数表达式为K＝        。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是     （选填序号）。
a．Ca(OH)2      b．CaCl2         c．Na2CO3       d．NaHSO3
（2）为了减少空气中的CO2，目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用，捕碳剂常用(NH4)2CO3，反应为：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)＝2NH4HCO3(aq)  ΔH3为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，其关系如图，则：

①ΔH3   0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T4～T5这个温度区间，容器内CO2气体浓度变化趋势的原因是：        。
（3）催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化反硝化法中，用H2将NO3-还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强。则反应离子方程式为：   。
②电化学降解NO3-的原理如图，电源正极为：       （选填填“A”或“B”），阴极反应式为：        。

 
下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者小于后者的是
①C(s)+O2(g) ===CO(g)；ΔH1       C(s)+O2(g) ===CO2(g)；ΔH2
②S(g)+O2(g) ===SO2(g)；ΔH3           S(s)+O2(g) ===SO2(g)；ΔH4
③CaO(s)+H2O(l) ===Ca(OH)2(s)；ΔH5    CaCO3(s) ===CaO(s)+CO2(g)；ΔH6
A．②B．①②C．①③D．②③
国家拟于“十二五”期间将SO2的排放量减少8%，研究SO2综合利用意义重大。
（1）已知25℃时：SO2（g）＋2CO（g）＝2CO2（g）＋Sx（s）  △H＝akJ/mol
2COS（g）＋SO2（g）＝2CO2（g）＋Sx（s）  △H＝bkJ/mol。
则CO与Sx生成COS反应的热化学方程式是________________________。
（2）有人设想按如图所示装置用废气中的SO2生产硫酸。

写出SO2电极的电极反应式__________________________。
（3）提高反应2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）  △H＜0中SO2的转化率是控制SO2排放的关键措施之一。某课外活动小组进行了如下探究：
①T1温度时，在2L的密闭容器中加入4.0molSO2和2.0molO2，5 min后反应达到平衡，二氧化硫的转化率为50%，前5 min内SO2的平均反应速率为___________。
②在①中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2的转化率及SO3的平衡浓度都比原来增大的是
_________（填序号）。
a．温度和容器体积不变，充入1.0molHe （g）
b．温度和容器体积不变，充入2molSO2和lmolO2
c．温度和容器体积不变，充入1.0molSO2
d．在其他条件不变时，减小容器的容积
③在其他条件不变的情况下，探究起始时氧气物质的量对2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（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）：在a、b、c三点所处的平衡状态中，SO2的转化率最高的是____，温度T1______T2（填“＞”“＜”或“＝”）。
（1）能源的开发利用与人类社会的可持续性发展息息相关。
已知：① Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)  △H1="a" kJ/mol
②CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)        △H2="b" kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)        △H3="c" kJ/mol
则C的燃烧热____________________________kJ.mol-1
（2）某实验小组模拟工业合成氨反应N2+3H2  2NH3 △H ="-92.4" kJ/mol,开始他们将N2和H2混合气体20mol (体积比1：1)充入5L合成塔中.反应前压强为P0,反应过程中压强用P表示，反应过程中P/P0与时间t的关系如图所示。请回答下列问题：

①反应达平衡的标志是（填字母代号）_____________
A．压强保持不变
B．气体密度保持不变
C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②2min时，以C(N2)变化表示的平均反应速率为___________
③若提高N2的转化率可采取的措施有_______________
A．向体系中按体积比1：1再充入N2和H2
B．分离出NH3
C．升高温度
D．充入He气使压强增大
E．加入一定量的N2
（3）25°C时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的悬浊液中c(CO32-)=0.2mol/L，如果加入等体积的Na2SO4溶液，若要产生 BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________mol /L。
（Ⅰ）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H
已知某些化学键的键能数据如下表：
化学键
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O
H—O
键能/kJ·mol－1
348
413
436
358
1072
463
 
请回答下列问题：
（1）已知CO中的C与O之间为叁键连接，该反应的△H=               ；
（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH2，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在250°C开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
压强/MPa
12．6
10．8
9．5
8．7
8．4
8．4
 
则从反应开始到20min时，以CO表示的平均反应速率=      ，该温度下平衡常数K=     ，若升高温度则K值      （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是       ；
A．2v(H2)正=v(CH3OH)逆
B．容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C．容器中气体的压强保持不变
D．单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH2
（Ⅱ）回答下列问题：
（1）体积均为100ml pH=2的CH3COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)（填＞、＜或＝）

（2）25℃时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液，若测得pH=6，则溶液中C(CH3COO?)-c(Na+)=____________mol·L-1(填精确值)。
甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ： CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g)              ΔH1
反应Ⅱ： CO2(g) ＋ 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g)   ΔH2
①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）。
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
由表中数据判断ΔH1       0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则CO的转化率为        ，此时的温度为        （从上表中选择）。
（2）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(l)  ΔH1＝－1451.6kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH2＝－566.0kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：                       
（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置：

①该电池的能量转化形式为              。
②该电池正极的电极反应为              。
③工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的化学方程式为            。
（1）已知下列两个热化学方程式：
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=－2220.0 kJ·mol-1
H2O（l）=H2O（g） ΔH="+44.0" kJ·mol-1
则0.5 mol丙烷燃烧生成CO2和气态水时释放的热量为___________       。
（2）科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体（如下图所示），与白磷分子相似。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量，断裂1molNN键吸收941kJ热量，则1molN4气体转化为2molN2时要放出______________ kJ能量。

（3）阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池总反应为：
2H2+O2=2H2O，电解质溶液为稀H2SO4溶液，电池放电时是将_________能转化为___________能。其电极反应式分别为：
负极_________________________，正极_____________________________。

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