题目内容

19．工业上可由N2 和H2合成NH3．已知该反应为放热反应．
（l）写出该反应的化学方程式N2+3H2 $?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3．写出 NH3的电子式
（2）已知1moIN2中的共价键断裂吸收QlkJ的能量：1moIH2中的共价键断裂吸收Q2kJ 的能量：形成1moIN-H键释放Q3kJ的能量．则合成氨反应生成1mol NH3时放出的能量为$\frac{6{Q}_{3}-（{Q}_{1}+{3Q}_{2}）}{2}$kJ．
（3）工业上可通过电解的方法由N2制取NH3：2N2+6H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4NH3+3O2，若制得89.6L（标准状况下）的NH3，需要N22mol，同时转移12mol电子．

分析 （1）氮气和氢气在高温高压催化剂的作用下发生反应得到氨气；氨气是共价化合物，N原子最外层满足8电子结构，氢原子为2电子结构；
（2）对于放热反应，放出的热量为成键放出的总能量减去断键吸收的总能量；
（3）根据化学方程式的计量关系计算氮气物质的量以及转移电子的物质的量．

解答 解：（1）工业上可以由N2和H2在高温高压以及催化剂的条件下合成NH3，即N2+3H2 $?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3；氨气是共价化合物，氨气的电子式为：，故答案为：N2+3H2 $?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3；；
（2）1molN2的共价键断裂吸收的能量为Q1kJ，1molH2的化学键断裂吸收的能量为Q2kJ，形成1moIN-H键释放Q3kJ，1molNH3中有3molN-H键，该反应是放热反应，所以新化学键形成释放的总能量减去旧键断裂吸收的总能量等于该反应放出的能量，根据方程式的计量关系可知：生成1mol NH3时放出的能量为$\frac{6{Q}_{3}-（{Q}_{1}+{3Q}_{2}）}{2}$，故答案为：$\frac{6{Q}_{3}-（{Q}_{1}+{3Q}_{2}）}{2}$；
（3）若制得标准状况下89.6LNH3，物质的量为$\frac{89.6L}{22.4L/mol}$=4mol，根据计量关系2N2～4NH3～12e-，可知需要N2物质的量为2mol，转移电子物质的量为12mol，故答案为：2；12．

点评 本题考查化学方程式、电子式的书写、化学反应中的能量变化、化学方程式的有关计算，侧重于基础知识的考查，难度不大．

练习册系列答案
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16．NA为阿伏加德罗常数，下列物质的物质的量最小的是（　　）
A．标准状况下2.24L O2
B．含NA个氢分子的H2
C．8.5g氨气（氨气的摩尔质量为17g•mol-1）
D．含3.01×1022个分子的CH4
10．已知反应：H2（g）+I2（g）?2HI（g）△H=-11kJ/mol，在443℃时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如下表．（已知：正反应速率为v正=k正•x（H2）•x（I2），逆反应速率为v逆=k逆•x2（HI），其中k正、k逆为速率常数），下列不正确的是（　　）
 t/min平衡时的热量变化
 020406080120
第一组X（HI）00.600.730.7730.7800.784放出Q1kJ
第二组X（HI）10.910.850.8150.7950.784吸收Q2kJ
A．Q1+Q2=11a（a＞0）
B．k正=K•k逆（K为已知反应的平衡常数，下同）
C．K=$\frac{0.21{6}^{2}}{0.10{8}^{2}}$
D．相同温度下，在第二组平衡后的混合气体中再加入2molHI，重新达到平衡后，HI的转化率为21.6%
7．在当今社会，氮的氢化物和氧化物与我们的生活息息相关．
（1）NO是一种污染物，工业上用NH3、O2脱除烟气中NO的原理如图所示，该原理中NO最终转化为N2（填化学式），V4+-O-H在反应过程中作催化剂．当消耗2molNH3和0.5molO2时，除去的NO在标准状况下的体积为44.8L．

（2）N2H4是发射航天火箭的常用燃料，已知：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-538kJ•mol-1．断开1mol下列化学键系数的能量分别为N-H：390kJ、N≡N：946kJ、O-H：460kJ、O=O：498kJ．则断开1molN-N需要吸收的能量是190kJ．
（3）工业制硝酸时，会发生反应：4NH3（g）+5O2（g）$?_{加热}^{催化剂}$4NO（g）+6H2O（g）△H＜0．
①若其它条件不变，则下列图象不正确的是D（填字母）．

②在1L容积固定的密闭容器中充入NH3和O2发生该反应，部分物质的浓度随时间的变化如下表所示．
  c（NH3）/mol•L-1 c（O2）/mol•L-1 c（NO）mol•L-1
 0 1.2 1.75 0
 4min 0.4 0.75 0.8
 6min 0.4 0.75 0.8
 8min 0.6 1 0.6
 9min 0.6 1 0.6
 10min 1.05 1 1.05
 12min………
0～4min内，用O2表示该反应的平均反应速率为0.25mol•L-1•min-1．反应6～8min时改变了反应条件，改变的反应条件可能是升高温度．
14．700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＜t2），下列说法正确的是（　　）
 反应时间/min n（CO）/mol n（H2O）/mol
 0 1.20 0.60
 t1 0.80 
 t2  0.20
A．反应在t1 min内的平均速率为v（H2）=$\frac{0.40}{{t}_{1}}$mol/（L•min）
B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2，到达平衡时，n（CO2）=0.40 mol
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol CO，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率减小，H2的体积分数也减小
D．温度升至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
4．已知常温下：KSP[Al（OH）3]=6.0×10-18，KSP[Fe（OH）3]=4.0×10-38，某溶液中除H+，OH-外，还有大量的Al3+，Fe3+，Cl-，且这三种离子的物质的量之比为1：1：7，下列有关该溶液判断不正确的是（　　）
A．向溶液中滴加Na2CO3溶液，立即产生沉淀和气体
B．若C（Cl-）=0.07mol/L，则溶液的PH为2
C．往溶液中加入NaOH溶液，先生成的沉淀呈红褐色
D．往溶液中通入NH3，直至溶液呈中性，此时溶液中C（NH4+）═C（Cl-）
11．下列叙述正确的是（　　）
A．常温下，AgCl在同物质的量浓度的AgNO3和NaCl溶液中的溶解度比较，前者大
B．常温下，pH=3的醋酸溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后形成溶液a，等物质的量浓度的盐酸与NaOH溶液等体积混合后形成溶液b，水的电离程度a＞b
C．若将适量CO2通入0.1 mol•L-1Na2CO3溶液中至溶液恰好呈中性，则溶液中（不考虑溶液体积变化）2c（CO32-）+c（HCO3-）=0.1 mol•L-1
D．常温下，已知醋酸电离平衡常数为Ka；醋酸根水解平衡常数为Kh；水的离子积为Kw；则有：Ka•Kh=Kw
8．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（　　）
A．BaSO4属于难溶物，它在水中完全不能溶解
B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等
C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变
D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解
9．已知某可逆反应在密闭容器中进行：A（g）+2B（g）?3C（g）+D（s）△H＞0，A的转化率与时间t关系如图所示，图中曲线a代表一定条件下该反应的过程．若使a曲线变为b曲线，可能采取的措施是（　　）
A．增大A的浓度或减少C的浓度B．缩小容器的容积或加入催化剂
C．升高温度或增大压强D．移走部分D

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