题目内容

9.硝酸生产中,500℃时,NH3和O2可能发生如下反应:
①4NH3 (g)+5O2(g)?4NO (g)+6H2O (g)△H=-907.2kJ•mol-1K=1.1×1026
②4NH3 (g)+4O2 (g)?2N2O (g)+6H2O (g)△H=-1104.9kJ•mol-1K=4.4×1028
③4NH3 (g)+3O2 (g)?2N2 (g)+6H2O (g)△H=-1269.2kJ•mol-1K=7.1×1034
下列说法正确的是(  )
A.增大压强,则反应的②K不变,反应①和③的K减小
B.500℃时,2NH3 (g)+2O2 (g)?N2O (g)+3H2O (g) K=2.2×1028
C.500℃时,N2 (g)+O2 (g)=2NO (g)△H=+181 kJ•mol-1
D.500℃时,2 mol NH3与2.5 mol O2混合发生反应①,可放出热量453.6 kJ

分析 A、K是温度的函数;
B、由反应②4NH3 (g)+4O2 (g)?2N2O (g)+6H2O (g)△H=-1104.9kJ•mol-1K=4.4×1028,可知500℃时,2NH3 (g)+2O2 (g)?N2O (g)+3H2O (g) K=$\sqrt{4.4×1{0}^{28}}$;
C、反应N2 (g)+O2 (g)=2NO(g)△H=$-\frac{③}{2}+\frac{①}{2}$;
D、4NH3 (g)+5O2(g)?4NO (g)+6H2O (g)是可逆反应.

解答 解:A、增大压强,则反应的②K不变,反应①和③的K不变,故A错误;
B、由反应②4NH3 (g)+4O2 (g)?2N2O (g)+6H2O (g)△H=-1104.9kJ•mol-1K=4.4×1028,可知500℃时,2NH3 (g)+2O2 (g)?N2O (g)+3H2O (g) K=$\sqrt{4.4×1{0}^{28}}$,故B错误;
C、反应N2 (g)+O2 (g)=2NO(g)△H=$-\frac{③}{2}+\frac{①}{2}$=$\frac{1269.2-907.2}{2}$=+181 kJ•mol-1,故C正确;
D、4NH3 (g)+5O2(g)?4NO (g)+6H2O (g)是可逆反应,不可能完全转化,所以放出热量小于453.6 kJ,故D错误;
故选C.

点评 本题考查了化学平衡常数的影响因素和盖斯定律书写热化学方程式,题目难度中等,注意盖斯定律的应用.

练习册系列答案
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14.往有机聚合物中添加阻燃剂,可增加聚合物的使用安全性,扩大其应用范围.Mg(OH)2是一种常用的阻燃剂,生产工艺如图1:

完成下列填空:
(1)精制卤水中MgCl2的与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx•mH2O],反应的化学方程式为2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2[Mg(OH)2-xClx•mH2O]+(2-x)CaCl2
(2)合成反应后,继续在393K~523K下水热处理8h,发生反应:Mg(OH)2-xClx•mH2O═(1-$\frac{x}{2}$)Mg(OH)2+$\frac{x}{2}$MgCl2+mH2O,水热处理后,进行过滤、水洗.水洗的目的是除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2、Ca(OH)2等.
(3)阻燃型 Mg(OH)2具有晶粒大,易分散、与高分子材料相容性好等特点.上述工艺流程中与此有关的步骤是水热处理、表面处理.
(4)已知热化学方程式:Mg(OH)2(s)═MgO(s)+H2O(g)△H=+81.5kJ•mol-1
Al(OH)3(s)═$\frac{1}{2}$Al2O3(s)+$\frac{3}{2}$H2O(g)△H=+87.7kJ•mol-1
Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热,使环境温度下降,同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面,阻燃效果更佳.等质量 Mg(OH)2和Al(OH)3 相比,阻燃效果较好的是Mg(OH)2,原因是Mg(OH)2的吸热效率为81.5kJ•mol-1÷58g•mol-1=1.41 kJ•g-1,Al(OH)3的吸热效率为87.7kJ•mol-1÷78g•mol-1=1.12 kJ•g-1,等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多.
(5)该工业生产的原料还可以用来提取金属镁.请在图2中设计提取金属镁的工艺流程(框内写产物名称,箭头上标明转化条件):

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