题目内容
【题目】氮及其化合物在工农业生产、生活中有重要作用。请按要求回答下列相关问题:
(1)食品添加剂铵明矾NH4Al(SO4)2·12H2O高温可分解,下列关于其分解产物的预测不合理的是_______。
A.NH3、N2、SO2、H2O B.NH3、SO3、H2O
C.NH3、SO2、H2O D.NH3、N2、SO3、SO2、H2O
(2)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,用作火箭燃料。
①肼的电子式___________。
②64.0克肼在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水放出热量1248kJ(在101kPa,25℃),则表示肼燃烧热的热化学方程式为________________________________________。
(3)工业合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H<0,分别在T1、T2温度下,改变起始氢气物质的量,测得平衡时氨的体积分数如图所示:
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①比较在m、n、q三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是__________点。
②图像中T2______T1(填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”),理由是____________。
③在绝热容器中进行该反应时,压缩容器体积,平衡常数__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】C
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H=-624KJ∕mol q 低于 合成氨反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,氨气的体积分数减小,则T2低于T1 变小
【解析】
根据前后化合价变化可判断分解产物;计算物质的量对应反应所放出的热量书写热化学方程式;根据平衡转化率判断,两种或两种以上的反应物,增加其中一种物质的物质的量,则提高另外一种物质的转化率,自身转化率降低;改变外界条件对化学平衡的影响,升高温度平衡向吸热方向进行;平衡常数只与温度有关;据此分析。
(1)根据化合价判断,生成N2,N元素化合价升高;生成SO2,S元素化合价降低,符合氧化还原反应原理,预测合理,A正确;生成NH3、SO3、H2O均没有化合价变化,为非氧化还原反应,预测合理,B正确;生成SO2, S元素化合价降低,生成SO3,没有元素化合价的升高,不符合氧化还原反应原理,预测不合理,C错误;既有元素化合价的升高又有元素化合价的降低,预测合理,D正确,答案为:C;
(2)①肼是氮原子和氢原子形成四个共价键,氮原子与氮原子之间形成一个共价键,电子式为
;
②64.0克肼在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水放出热量1248kJ(在101kPa,25℃),则表示2mol肼完全燃烧放出热量1248KJ,肼燃烧热的热化学方程式为:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H=-624kJ∕mol;
(3)①根据平衡转化率判断,两种或两种以上的反应物,增加其中一种物质的物质的量,则提高另外一种物质的转化率,自身转化率降低,由图可得,q点加入的氢气的物质的量最多,则氮气的转化率最高;答案为:q;
②工业合成氨是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,氨气的体积分数减小,则T2低于T1;答案为:低于;合成氨反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,氨气的体积分数减小,则T2低于T1;
③该反应放热,在绝热容器中进行该反应时,温度升高,压缩容器体积,平衡常数只与温度有关,所以K变小;答案为:变小;