题目内容

8.已知:
①4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H1=-905.5kJ•molˉ1
②N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H2
一定条件下,NO可以与NH3反应转化为无害的物质,反应如下:
③4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H3=-1625.5 kJ•molˉ1下列说法正确的是(  )
A.反应①使用催化剂,△H1减小
B.反应②生成物总能量低于反应物总能量
C.反应③一定能自发进行
D.反应③达到平衡后升高温度,v(正)、v(逆)的变化如图所示

分析 A.若正逆反应速率同等程度增大,则为使用了催化剂;
B.①4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H1=-905.5kJ•molˉ1
③4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H3=-1625.5 kJ•molˉ1,$\frac{①-③}{4}$得N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H2,并据△H进行判断据;
C.化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△G=△H-T•△S<0时,反应能自不发进行;
D.据平衡移动分析.

解答 解:A.正反应速率增大,且大于逆反应速率,则应为增大压强或增加反应物浓度,故A错误;
B.①4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H1=-905.5kJ•molˉ1
③4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H3=-1625.5 kJ•molˉ1,$\frac{①-③}{4}$得N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H2=180kJ•molˉ1,△H>0故此反应为吸热反应,故生成物总能量高于反应物总能量,故B错误;
C.反应③△H<0,△S>0时,△G=△H-T•△S<0,该反应一定能自发进行,故C正确;
D.升高温度,向吸热方向进行,则向逆反应方向进行,即V>V,与图象不符,故D错误,
故选C.

点评 本题考查平衡移动判断,影响化学平衡的因素,用△G判定反应能否自发进行等,本题难度中等.

练习册系列答案
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16.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关.
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如表(累计值):
时间(min)12345
氢气体积(mL)(标准状况)100240464576620
①哪一时间段反应速率最大2~3min(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5),原因是因该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应速率较快.
②求3~4分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率0.025mol/(L•min)(设溶液体积不变).
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为不可行的是CD.
A.蒸馏水        B.KCl溶液       C.KNO3溶液       D.CuSO4溶液
(3)某温度下在4L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图.
①该反应的化学方程式是3X+Y?2Z.
②该反应达到平衡状态的标志是CD
A.X、Y、Z的反应速率相等
B.X、Y的反应速率比为3:1
C.容器内气体压强保持不变
D.生成1mol Y的同时生成2mol Z
③2min内X的转化率为30%.
④若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3,且已知17g氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ热量,则该反应的热化学反应方程式为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol.
3.碳、氮及其化合物是同学们经常能接触到的重要物质,是科学研究的重要对象.
(1)实验室制取乙炔的化学方程式为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑.
(2)H2NCOONH4是工业合成尿素的中间产物,该反应的能量变化如图A所示.用CO2和氨气合成尿素的热化学方程式为2NH3(l)+CO2(g)=H2O(l)+H2NCONH2 (l)△H=-134.0kJ•mol-1

(3)合理利用CO2、CH4,抑制温室效应成为科学研究的新热点.一种以二氧化钛表面覆盖Cu2A12O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸(△H<0).在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率分别如图B所示.250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是250℃,催化剂的催化效率最好,之后催化剂的催化效率急剧降低.250℃和400℃时乙酸的生成速率几乎相等,实际生产中应选择的温度为250℃.
(4)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入体积为2L的 密闭容器中发生反应2NO+2CO?2CO2+N2.保持温度和体积不变,反应过程中NO的物质的量随时间的变化如图C所示.
①平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,平衡将向右(填“向左”、“向右”或“不”)移动.
②图中a、b分别表示在一定温度下,使用相同质量、不同表面积的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是b(填“a”或“b”).
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是增大CO的物质的量浓度(或增大压强)(任答一条即可).
(5)垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH3表示)和氯化物,可用电解原理将溶液中的氨氮物质完全氧化除去.该过程分为两步:第一步:电解产生氯气;第二步:利用氯气将氨氮物质氧化为N2
①第二步反应的化学方程式为3Cl2+2NH3=N2+6HCl.
②若垃圾渗滤液中氨氮物质的质量分数为0.034%,理论上用电解法净化It该污水,电路中转移的电子数为60NA

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