题目内容
15.(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量变化示意图,A代表的含义代表反应物的总能量A与C差值代表的含义代表反应热的大小.请写出N2和H2反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92KJ/mol.反应过程中加入正向催化剂,E1和E2变化情况变小(变大,变小,不变),△H变化情况不变(变大,变小,不变)假设此反应在密闭容器中反应过程中活化分子百分数变化情况变大(变大,变小,不变).
(2)若已知下列数据
| 化学键 | H-H | N≡N |
| 键能/kJ•mol-1 | 435 | 943 |
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染.
例如:4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)△H1=-a kJ•mol-1 ①
N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H2=-b kJ•mol-1 ②
若1mol NH3还原NO至N2,并生成水蒸气,则该反应过程中的反应热△H3=$\frac{(3b-a)}{4}$kJ•mol-1(用含a、b的式子表示).
分析 (1)反应物和生成物的活化能的能量的差即为反应吸收或放出的能量;据△H=反应物的活化能-生成物的活化能求得△H,即可写出热化学方程式;催化剂通过降低正逆反应的活化能、提高活化分子百分数来加快反应速率;
(2)△H=反应物键能和-生成物键能和;
(3)利用盖斯定律,将所给的反应根据目标反应做相应的变化即可.
解答 解:(1)由图示可知,A代表的含义是反应物的总能量,反应物和生成物的活化能的能量的差即为反应吸收或放出的能量,故A与C的差代表代表反应热的大小;△H=反应物的活化能-生成物的活化能=1127KJ/mol-1173KJ/mol=-92KJ/mol,热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92KJ/mol;催化剂通过降低正逆反应的活化能、提高活化分子百分数来加快反应速率,故使用正催化剂,E1和E2均变小,但由于△H取决于反应物这生成物总能量的差值,故△H不变,使用催化剂能提高活化分子百分数,故答案为:代表反应物的总能量;代表反应热的大小;N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92 kJ•mol-1;变小;不变;变大;
(2)△H=反应物键能和-生成物键能和=943KJ/mol+3×435KJ/mol-6×Q(N-H)=-92KJ/mol,Q(N-H)=391KJ/mol,故答案为:390;
(3)已知①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H1=-akJ/mol;
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=-bkJ/mol;
利用盖斯定律将$\frac{①-3②}{4}$可得NH3(g)+$\frac{3}{2}$NO(g)=$\frac{5}{4}$N2(g)+$\frac{3}{2}$H2O(g)△H3=$\frac{-a+3b}{4}$kJ/mol,
故答案为:$\frac{(3b-a)}{4}$.
点评 本题考查综合考查化学反应与能量变化知识,注意物质的总能量、键能与反应热的计算关系,把握盖斯定律的计算方法,题目难度中等.
| A. | υ(D)=0.40 mol•L-1•s-1 | B. | υ(C)=0.50 mol•L-1•s-1 | ||
| C. | υ(A)=0.30 mol•L-1•s-1 | D. | υ(B)=0.60 mol•L-1•s-1 |
| A. | 稀硫酸 | B. | 氯水 | C. | 硝酸锌 | D. | 双氧水 |
| A. | 4个σ键 | B. | 2个σ键、2个π键 | C. | 2个σ键、1个π键 | D. | 3个σ键、1个π键 |
①原子的最外层电子数都有8个 ②其原子与下周期第ⅠA族、ⅡA族的阳离子具有相同的电子层结构③有些稀有气体能跟某些物质反应 ④原子半径比同周期的元素的原子大.
| A. | 只有① | B. | ①和③ | C. | ①和② | D. | ②和④ |
| A. | 与HCl加成生成CH3COCl | B. | 与H2O加成生成CH3COOH | ||
| C. | 与CH3OH加成生成CH3COCH2OH | D. | 与CH3COOH加成生成(CH3CO)2O |
| A. | 萃取时,要求萃取剂的密度比水的密度大 | |
| B. | 蒸馏时,温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口相平 | |
| C. | 过滤时,要将待过滤混合物转移到漏斗中 | |
| D. | 分液时,分液漏斗的下口必须紧贴在烧杯壁上 |
| 序号 | 硫酸的体积/mL | 锌的质量/g | 锌的形状 | 温度/℃ | 完全溶于酸的时间/s | 生成硫酸锌的质量/g |
| 1 | 50.0 | 2.0 | 薄片 | 25 | 100 | m1 |
| 2 | 50.0 | 2.0 | 颗粒 | 25 | 70 | m2 |
| 3 | 50.0 | 2.0 | 颗粒 | 35 | 35 | m3 |
| 4 | 50.0 | 2.0 | 粉末 | 25 | 45 | 5.0 |
| 5 | 50.0 | 6.0 | 粉末 | 35 | 30 | m5 |
| 6 | 50.0 | 8.0 | 粉末 | 25 | t6 | 16.1 |
| 7 | 50.0 | 10.0 | 粉末 | 25 | t7 | 16.1 |
(2)我们最好选取实验1、2和4(填3个实验序号)研究锌的形状对反应速率的影响.我们发现在其它条件相同时,反应物间的接触面积越大反应速率越快.
(3)若采用与实验1完全相同的条件,但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液,发现反应速率明显加快.原因是锌会置换出少量的金属铜,在该条件下构成了原电池,加快了反应速率.
(4)利用表中数据,可以求得:硫酸的物质的量浓度是2.0mol/L.
Ⅱ.某温度时,在5L的容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示.请通过计算回答下列问题:
(5)反应开始至2min,Y的平均反应速率0.03mol/(L•min).
(6)分析有关数据,写出X、Y、Z的反应方程式X(g)+3Y(g)?2Z(g).