13.碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用.
已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,这是目前使用最广泛的人工固氮的方法.请回答下列问题:
450℃时,往一个2L的密闭容器中充入2.6molH2和1molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如表所示
时间/min51015202530
c(NH3)/mol•L-10.080.140.180.20.20.2
(1)5min内,消耗N2的平均反应速率为0.008mol.L-1.min-1
此条件下该反应的化学平衡常数值为0.1
(2)若改变某一条件,达新平衡时n(H2)=1.6mol,下列说法正确的是BD
A.平衡一定正向移动
B.可能是降低了容器的温度
C.可能是向容器中加入了一定量的H2气体
D.可能是缩小了容器的体积
(3)另一种人工固氮的新方法是在光照条件下,N2在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和O2. 已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-489kJ/mol
请根据以上信息,写出人工固氮新方法的热化学方程式2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g)△H=1282.2KJ/mol
工业上也可在碱性溶液中通过电解的方法实现上述反应,阳极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O
(4)如图1表示500℃、60.0MPa条件下,合成氨原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系.根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:14.5%.
(5)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如图2:
写出NiO电极的电极反应式:NO+O2--2e-=NO2
(6)①2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s),此反应温度越低越容易自发进行,则该反应正向为放热反应(填“吸”或“放”).若将一定量NH2COONH4(s)置于恒温密闭容器中,其分解达到平衡状态,此时容器内压强为P1,混合气体的密度为ρ1.缩小容器的容积,再次达平衡时,容器内压强为P2,混合气体的密度为ρ2.则P1<P2(填“>”“=”或“<”),ρ1<ρ2(填“>”“=”或“<”).
②在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)+B(g)?2C(g)+D(s)反应,按如表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高.简述该反应的平衡常数与温度的变化关系:升高温度平衡常数减小
物质ABCD
起始投料/mol2120
10.(1)工业制氢气的一个重要反应是:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
已知在25℃时:①C(石墨)+1/2O2(g)=CO(g)△H1═-111kJ/mol
②H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H2=-242kJ/mol
③C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H3=-394kJ/mol
试计算25℃时一氧化碳与水作用转化为氢气和二氧化碳反应的热化学方程式CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol.
(2)已知上述反应在427℃时的平衡常数是9.4.如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率75.4%.(保留3位有效数字).$\frac{7πm}{12qB}$≈3.07.
(3)对于化学反应,速率也是研究的重要内容.在一密闭容器中充入1mol H2和1mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)?2HI(g)△H<0.达到平衡后,以下能加快反应速率的是①⑤
①保持容器容积不变,向其中加入1mol H2
②保持容器容积不变,向其中加入1mol N2(N2不参加反应).
③保持容器内气体压强不变,向其中加入1mol N2(N2不参加反应).
④保持容器内气体压强不变,向其中加入1mol H2和1mol I2
⑤提高起始的反应温度.
(4)2.0mol PCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:
PCl3(g)+Cl2(g)?PCl5(g).达平衡时,PCl5为0.40mol,如果此时移走1.0mol PCl3和0.5molCl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是C
A.0.4mol      B.0.2mol     C.小于0.2mol     D.大于0.2mol,小于0.4mol
(5)已知25℃下,醋酸溶液中存在下述关系:$R=\frac{mv}{qB}$=1.75×10-5其中的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数.若醋酸的起始浓度为0.010mol/L,平衡时c(H+)=4.18×10-4mol/L.($\sqrt{17.5}$≈4.18)
(提示:醋酸的电离常数很小,平衡时的c(CH3COOH)可近似视为仍等于0.010mol/L)
(6)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全时,溶液的pH>7(填<、>、=)离子反应总方程式为Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O.
 0  153428  153436  153442  153446  153452  153454  153458  153464  153466  153472  153478  153482  153484  153488  153494  153496  153502  153506  153508  153512  153514  153518  153520  153522  153523  153524  153526  153527  153528  153530  153532  153536  153538  153542  153544  153548  153554  153556  153562  153566  153568  153572  153578  153584  153586  153592  153596  153598  153604  153608  153614  153622  203614 

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