题目内容

【题目】工业合成氨的反应N2+3H2===2NH3的能量变化如图所示,请回答有关问题:

(1)合成1 mol NH3(l)________(填“吸收”或“放出”)________ kJ的热量。

(2)已知:拆开 1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N 键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ。则图中的a=________ kJ;1 mol N2(g) 完全反应生成NH3(g)产生的能量变化为________ kJ。

(3)推测反应 2NH3(l)=== 2N2 (g)+3H2(g) 比反应2NH3(g)=== 2N2 (g)+3H2(g) ______(填“吸收”或“放出”)的热量________(填“多”或“少”)。

【答案】放出 b+c-a 1127 92 吸收 多

【解析】

结合盖斯定律以及反应热=反应物的活化能-生成物的活化能=反应物的键能和-生成物的键能和分析判断。

(1) 反应物的总能量大于生成物的总能量,此反应为放热反应,则由能量变化图,合成1molNH3(l)则放出的热量等于(b+c-a)kJ;

(2) 上图中的a等于断裂0.5mol氮气和1.5mol氢气所吸收的热量,即(946×0.5+436×1.5)kJ=1127kJ;1molN2(g)完全反应则消耗3mol氢气生成2molNH3(g)产生的能量变化为(946+436×3-391×6)kJ=-92kJ;

(3) 因为合成NH3则放出热量,所以氨气分解则吸收热量,又液体氨气转化为气态还要吸热,所以液态氨分解吸收的热量比气态氨吸收的热量多。

练习册系列答案
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【题目】甲烷、乙烯、环氧乙烷、丁烷都是重要的化工原料,用途广泛,回答下列问题:

已知:Ⅰ.2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g) ΔH1<0

Ⅱ.CH2=CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH2

Ⅲ.2(g) +5O2(g) 4CO2(g)+4H2O(l) ΔH3

(1)若反应Ⅲ是在一定温度下可自发进行,则ΔH3______(填“>”“<”或“=”)0。

(2)热值是表示单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量,是燃料质量的一种重要指标。已知乙烯的热值为50.4kJ·g-1,则△H2=________kJ·mol-1。

(3)实验测得2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g) ΔH1<0中,v正=k正·c2(CH2=CH2)·c(O2),v逆=k逆·c2()(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。

①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数________(填“大于”“小于”或“等于”) k逆增大的倍数。

②若在1L的密闭容器中充入1mol CH2=CH2(g)和1mol O2(g),在一定温度下只发生反应Ⅰ,经过10min 反应达到平衡,CH2=CH2(g)的转化率为40%,则0~10min内,v(O2)=_________,=___________(保留两位有效数字)。

(4)下列有关环氧乙烷制备的说法正确的是________(填字母)。

A.由图1可知,进料气体的初始温度对环氧乙烷的选择性影响不大,可得出乙烯的转化率受初始温度的影响不大

B.由图2可知,原料气的流速加快,乙烯转化率下降,主要是原料气与催化剂接触时间过短造成

C.若进料气中氧气比例增大,环氧乙烷产率降低,其主要原因是部分乙烯、环氧乙烷转化为二氧化碳和水

图1环氧乙烷选择性与进料气体初始温度关系 图2乙烯转化率-环氧乙烷选择性与进料气体流速关系

(5)一种以天然气为物燃料的固体氧化物燃料电池的原理如图所示,其中YSZ为6%~10%Y2O3掺杂的ZrO2固体电解质。

a极上的电极反应式为_____________;若电路中转移0.1mol电子,则消耗标准状况下CH4的体积为_____________ L。

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