题目内容
18.氮的氢化物--氨,是重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用.而烟气中的NO2必须脱除(即脱硝)后才能排放.(1)合成氨原来氢气的一个制备反应为:CO+H2O(g)═CO2+H2
①t°C时,往1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气.反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol•L-1.该温度下此反应的平衡常数K=1(填计算结果)
②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1molCO,当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α(H2O)=50%.
(2)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145°C就开始反应:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g);
△H=-905kJ•mol-1
不同温度下NO产率如图1所示,温度高于900°C时,NO产率下降的原因温度高于900℃时,平衡向左移动.
(3)已知:CH4(g)+2O2═CO2(g)+2H2O;△H=-890.3kJ•mol-1
N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180kJ•mol-1
CH4可用于脱硝,其热化学方程式为CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l)△H=-1250.3 kJ•mol-1.
(4)以NO2、O2.熔融NaNO2组成的燃料电池装置如图2所示,在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,有关电极反应可表示为NO2+NO3--e-=N2O5.
分析 (1)①利用三段式计算出平衡时各物质的量的平衡浓度,代入平衡常数表达式计算.
②保持温度不变,平衡常数不变.向上述平衡体系中再加入0.1mol CO,可以等效为开始加入0.3molCO,0.3molH2O,
令参加反应的水的物质的量为xmol,利用三段式用x表示出各物质的浓度变化量、平衡时各物质的平衡浓度,代入平衡常数计算x值,再利用转化率定义计算;
(2)对于放热反应,温度升高,则化学平衡向逆向移动;
(3)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180kJ•mol-1
根据盖斯定律:①-2×②得CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),可计算反应热;
(4)燃料电池的负极上发生燃料失去电子的氧化反应,即NO2+NO3--e-=N2O5.
解答 解:(1)①对于可逆反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始物质的量浓度(mol/L) 0.2 0.3 0 0
转化物质的量浓度(mol/L) 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡物质的量浓度(mol/L) 0.08 0.18 0.12 0.12
所以该温度下此反应的平衡常数K=$\frac{0.12×0.12}{0.08×0.18}$=1.
故答案为:1;
②保持温度不变,平衡常数不变,向上述平衡体系中再加入0.1mol CO,可以等效为开始加入0.3molCO,0.3molH2O,
对于可逆反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始物质的量浓度(mol/L) 0.3 0.3 0 0
转化物质的量浓度(mol/L) x x x x
平衡物质的量浓度(mol/L) 0.3-x 0.3-x x x
所以$\frac{x•x}{(0.3-x)•(0.3-x)}$=1,解得x=1.5
所以当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α(H2O)=$\frac{1.5mol}{0.3mol}$×100%=50%.
故答案为:50%;
(2)对于放热反应,温度升高,则化学平衡向逆向移动,所以氨气的产率减小,
故答案为:温度高于900℃时,平衡向左移动;
(3)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180kJ•mol-1
根据盖斯定律:①-2×②得CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l),△H=-890.3kJ•mol-1-2×(+180kJ•mol-1)=-1250.3 kJ•mol-1;
故答案为:CH4(g)+4NO(g)═CO2(g)+2N2(g)+2H2O(l)△H=-1250.3 kJ•mol-1;
(4)燃料电池的负极上发生燃料失去电子的氧化反应,即NO2+NO3--e-=N2O5,故答案为:NO2+NO3--e-=N2O5.
点评 本题考查较为综合,涉及盖斯定律的应用、化学平衡的计算、电解原理的应用、氧化还原反应、图象的分析与应用等,为高考常见题型,考查了学生的分析能力以及对基础知识的综合应用能力,题目难度中等.
| A. | 冬季烧煤炭供热取暖与雾霾的形成无必然联系 | |
| B. | 食品包装袋中充人氮气可防腐 | |
| C. | 钢铁表面镀锌可防止铁的腐蚀 | |
| D. | 回收地沟油制造生物柴油符合环境保护的要求 |
Ⅰ催化还原法.在汽车排气管内安装的催化转化器,可使尾气中主要污染物转化为无毒物质.主要反应如下::2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)
(1)已知:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
| 化学键 | O═O | C═O | C≡O |
| 键能(Kj/moL) | 497 | 803 | 1072 |
(2)在一定温度下,向体积为1L的密闭容器中通入2molNO、1molCO,10分钟时反应2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)达到平衡状态,反应过程中反应物浓度随时间变化情况如图所示.
①前10分钟内用氮气表示的反应速率为0.02mol?L-1?min-1,计算该温度下反应的平衡常数K为$\frac{0.2×0.{4}^{2}}{1.{6}^{2}×0.{6}^{2}}$L?mol-1.(只列算式,不要求计算结果)
②若保持温度不变,在15分钟时向容器内再次充入NO1.6mol、CO20.4mol,则此时反应的ν正=ν逆(填“<”、“=”或“>”)
程如下:NO$→_{反应Ⅰ}^{ClO_{2}}$ NO2$→_{反应Ⅱ}^{Na_{2}SO_{3}水溶液}$N2.已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl,则反应Ⅱ的化学方程式是2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4;
若生成11.2L N2(标准状况),则消耗ClO267.5g.
| A. | 该物质有三种官能团,该物质自身能发生酯化反应 | |
| B. | 该物质能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,它们的反应原理相同 | |
| C. | 该物质能通过两种方式的反应生成两种高分子物质 | |
| D. | 1mol该物质能够消耗2mol金属钠同时放出1mol氢气 |
| 有机物 | 氢氧化钠 | 银氨溶液 | 新制氢氧化铜 | 金属钠 |
| A | 发生中和反应 | 不反应 | 溶解 | 放出氢气 |
| B | 不反应 | 发生银镜反应 | 生成红色沉淀 | 放出氢气 |
| C | 不反应 | 发生银镜反应 | 生成红色沉淀 | 不反应 |
| D | 发生水解反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 |
A.CH3CH2COOH;B.CH3CHOHCHO;C.HCOOCH2CH3;D.CH3COOCH3.
| 族 周期 | IA | 0 | ||||||
| 1 | ① | IIA | IIIA | ⅣA | VA | ⅥA | VIIA | |
| 2 | ② | ③ | ||||||
| 3 | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |||
(2)用电子式表示⑦的气态氢化物的形成过程
(3)③、④、⑥中原子半径由大到小的顺序是Na>S>F(填元素符号)