题目内容

9．（1）在其他条件不变的情况下，起始氢气的物质的量[用n（H2）表示]对N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反应的影响可表示成如图1所示的规律（图中t表示温度，n表示物质的量）．
①比较在a、b、c三点处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是C．
②若容器容积为1L，n=3mol，反应达到平衡时H2的转化率为60%，则在起始时体系中加入N2的物质的量为1mol，此条件下（t2）反应的平衡常数K=2.08（mol/L）-2．图象中t2和t1的关系是t2低于 t1（填“高于”“低于”“等于”或“无法确定”）．

（2）氨气和氧气与145℃时开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如图2所示）
4NH3+5O2?4NO+6H2O
4NH3+3O2?2N2+6H2O
温度较低时以生成N2为主，温度高于900℃时，NO产率下降的原因是氨气氧化生成NO的反应是放热反应，升高温度转化率下降；N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+（b-a）/2 kJ•mol-1．

分析 （1）①三点时温度相同，氢气量越大，氮气的转化率越大；
②根据三行式结合K=$\frac{各个产物平衡浓度系数次幂之积}{各个反应物平衡浓度系数次幂之积}$进行计算；
③由图可知，其它条件相同时，T1先达到平衡且平衡时氨气的浓度小；
（2）根据图象可知温度低时生成氮气，温度高时生成NO，但该反应为放热反应，则温度高于900℃时，NO产率下降，利用勒夏特列原理书写热化学方程式．

解答 解：（1）①三点时温度相同，氢气量越大，氮气的转化率越大，则c点的转化率最高，故答案为：C；
②N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
起始 x             3                     0
转化0.6         1.8                     1.2
平衡x-0.6      1.2                     1.2
N2的转化率为60%，则$\frac{0.6}{x}$×100%=60%，解得x=1mol，则在起始时体系中加入N2的物质的量为1mol，反应的平衡常数K=$\frac{1．{2}^{2}}{0.4×1．{2}^{3}}$=2.08（mol/L）-2，
故答案为：1；2.08（mol/L）-2；
③由图可知，其它条件相同时，T1先达到平衡且平衡时氨气的浓度小，则T2低于T1，故答案为：低于；
（2）根据图象可知温度低时生成氮气；温度高时生成NO，但该反应为放热反应，则温度高于900℃时，NO产率下降；
已知①4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（l）△H=-a kJ•mol-1
②4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O （l）△H=-b kJ•mol-1
（①-②）÷2得：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+（b-a）/2 kJ•mol-1
故答案为：N2；氨气氧化生成NO的反应是放热反应，升高温度转化率下降；N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+（b-a）/2 kJ•mol-1．

点评 本题考查了利用图象的分析试剂、勒夏特列原理、平衡的有关计算等，题目难度中等．

练习册系列答案
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6．如图是高温下某反应的微观过程．下列说法中正确的是（　　）
A．该反应属于分解反应B．图中的两种化合物都属于氧化物
C．该反应中元素的化合价没有变化D．反应前后原子的种类改变
20．25℃时，2.3g酒精（C2H5OH）在血液中被氧气完全氧化放出66.8kJ热量，该反应的热化学方程式为C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1336 kJ•mol-1．
17．在某容积一定的密闭容器中，可逆反应：A（g）+B（g）═xC（g）有图Ⅰ所示的反应曲线，试判断对图Ⅱ的说法中正确的是（T表示温度，p表示压强，C%表示C的体积分数）（　　）
A．p3＞p4，y轴表示A的物质的量
B．p3＜p4，y轴表示B的体积分数
C．p3＜p4，y轴表示混合气体的密度
D．p3＞p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量
4．氮及其化合物在工业生产和国防建设中有广泛应用．回答下列问题：
（1）氮气性质稳定，可用作保护气．请用电子式表示氮气的形成过程：．
（2）联氨（N2H4）是一种还原剂．已知：H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ/mol．试结合下表数据，写出N2H4 （g）燃烧热的热化学方程式：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-631.7kJ/mol．
化学键N-HN-NN═NN≡NO═OO-H
键能（kJ/mol）390.8193418946497.3462.8
（3）KCN可用于溶解难溶金属卤化物．将AgI溶于KCN溶液中，形成稳定的Ag（CN）2-，该转化的离子方程式为：AgI（s）+2CN-（aq）?Ag（CN）2-（aq）+I-（aq）．若已知Ksp（AgI）=1.5×10-16，K稳[Ag（CN）2-]=1.0×1021，则上述转化方程式的平衡常数K=1.5×10-37．（提示：K稳越大，表示该化合物越稳定）
（4）氨的催化氧化用于工业生产硝酸．该反应可设计成新型电池，试写出碱性环境下，该电池的负极电极反应式：NH3-5e-+5OH-=NO+4H2O．
（5）将某浓度的NO2气体充入一恒容绝热容器中，发生反应2NO2?N2O4其相关图象如图．
①0～3s时v（NO2）增大的原因是容器为绝热体系，该反应正向进行放热，体系温度升高，v（NO2）增大．
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14．我国化工专家候德榜的“候氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献．他以 NaCl、NH3、CO2等为原料先制得 NaHCO3，进行生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是c（填字母标号）．
a．碳酸氢钠难溶于水
b．碳酸氢钠受热易分解
c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）：

试回答下列 有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是吸收未反应的 NH3；
②另一位同学用图中戊装置（其他装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从a管通入NH3气体，再从b管中通入CO2气体；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接已装置，理由是增大气体与溶液接触面积，提高 CO2 吸收率．
1．有可逆反应：Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）．已知938K时平衡常数K=1.47，1173K时平衡常数K=2.15．
（1）该反应的平衡常数表达式$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$，是吸热（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）若该反应在体积恒定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，如果改变下列条件，反应混合气体的平均相对分子质量如何变化（填“增大”、“减小”或“不变”）．
①升高温度减小；②再通入CO不变．
（3）该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图：
①从图中可以看出，反应t2时达到平衡，在t1时改变某种条件，该条件可能是AC．
A．升高温度
B．增大CO2浓度
C．使用催化剂
②如果在t3时从混合物中分离出部分CO，t4～t5时间段反应处于新的平衡状态，请在图上画出t3～t5的υ（逆）变化曲线．
18．已知KMnO4、MnO2在酸性条件下均能将草酸 （H2C2O4）氧化：
（ i）MnO4-+H2C2O4+H+→Mn2++CO2↑+H2O（未配平）
（ ii）MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2↑+2H2O
某研究小组为测定某软锰矿中MnO2的质量分数，准确称取1.20g软锰矿样品，加入1.80g草酸，再加入足量的稀硫酸并加热（杂质不参加反应），充分反应之后冷却、滤去杂质，将所得溶液转移到容量瓶中并定容；从中取出25.00mL待测液置于锥形瓶中，再用0.020mol•L-1KMnO4标准溶液进行滴定，当滴入20.00mLKMnO4溶液时恰好完全反应．试回答下列问题：
①方程式（ i）配平后H2C2O4的计量系数为5．
②0.020mol•L-1KMnO4标准溶液应置于甲（填“甲”或“乙”）滴定管中；   滴定终点的颜色变化是当看到滴入一滴KMnO4溶液，锥形瓶中溶液立即变成紫色，且半分钟不褪色，即达到滴定终点．
③你能否帮助该研究小组求得软锰矿中MnO2的质量分数；若“能”，请给出计算结果；若“否”，试说明原因．“能”的计算结果或“否”的原因说明否；因为不知道容量瓶的规格．
④若在实验过程中存在下列操作，其中会使所测MnO2的质量分数偏小的是AD．
A．滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时消失
B．溶液转移至容量瓶中，未将烧杯、玻棒洗涤
C．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数
D．定容时，俯视刻度线
E．锥形瓶水洗之后未用待测液润洗．
19．已知：
CH3CH2CH2CH3（g）+$\frac{13}{2}$O2（g）═4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2 878kJ/mol
（CH3）2CHCH3（g）+$\frac{13}{2}$O2（g）═4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2 869kJ/mol
下列说法正确的是（　　）
A．
正丁烷与异丁烷的能量大小关系如图
B．正丁烷的稳定性大于异丁烷
C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多

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