题目
题型:不详难度:来源:
(1)根据右下能量变化示意图:
写出CO和NO2反应生成NO和CO2的热化学方程式
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g) ΔH<0,
其平衡常数K与温度T的关系如下表,试判断K1 K2(填“>”、“=”或“<”)
T /K | 298 | 398 |
平衡常数K | K1 | K2 |
(3)下列各项能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母序号)
a. v(H2)正="3" v(N2)逆
b. 容器内压强保持不变
c. 容器中混合气体的密度保持不变
d.: N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
(4)氨气极易溶于水,常用下图实验来验证,在标准状况下,烧瓶中的氨水使酚酞变红。
请回答:
①用化学用语说明所得氨水能使酚酞变红的原因 。
②250C时,将一定量的氨水与盐酸混合后pH=7,测该混合溶液中c(Cl-)与c(NH4+)关系为 (填字母序号)
a.c(Cl-)﹥c(NH4+) b.c(Cl-)﹦c(NH4+)
c. c(Cl-)﹤c(NH4+) d.无法判断
答案
(1)CO(g) +NO2 (g) =CO2(g)+NO (g) ΔH=-234kJ/mol (2分)
(2)> (1分)
(3)a b (2分)
(4)①NH3·H2O NH4++OH- (其他合理答案也给分) (2分)
② b (1分)
解析
试题分析:(1)反应物断化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=反应的焓变,所以△H=134KJ·mol-1-368KJ·mol-1=-234kJ·mol-1;CO和NO2反应生成NO和CO2的热化学方程式为:CO(g)+NO2(g)═CO2(g)+NO (g)△H=-234kJ·mol-1,
答案为:CO(g)+NO2(g)═CO2(g)+NO (g)△H=-234kJ·mol-1;
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,反应是放热反应,温度升高平衡逆向进行,平衡常数减小,所以K1>K2,故答案为:>;
(3)a.依据正反应速率之比等于化学方程系数之比,V正(H2)=3V正(N2),依据v正(H2)=3v逆(N2)可知V正(N2)=v逆(N2),说明反应达到平衡,a正确;
b.反应前后气体体积分数变化,容器内压强保持不变证明反应达到平衡,b正确;
c.反应过程中气体质量和混合气体体积不变容器中混合气体的密度保持不变,不能证明反应达到化学平衡,c错误;
d.N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2只能说明反应了之比等于系数之比,不能证明反应达到平衡,d错误;
答案为:ab;
(4)①用化学用语说明所得氨水能使酚酞变红的原因,可以利用电离平衡说明,电离方程式为:NH3·H2ONH4++OH-,故答案为:NH3·H2ONH4++OH-;
②25℃时,依据溶液中存在的电荷守恒为c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),将一定量的氨水与盐酸混合后pH=7,c(H+)=c(OH-),测该混合溶液中c(Cl-)与c(NH4+)关系相等,答案为:b.
考点 :反应热和焓变;化学平衡常数的含义;化学平衡状态的判断.
核心考点
试题【氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质和化合物在工农业生产、生活中有重要用途。(1)根据右下能量变化示意图:写出CO和NO2反应生成NO和CO2的热化学方程】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应,但是反应的条件却不相同。
已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH =" -483.6" kJ/mol
3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g) ΔH =" -92.4" kJ/mol
计算断裂1 mol N≡N键需要能量 kJ , 氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键键 (填“强”或“弱”),因此氢气与二者反应的条件不同。
(2)固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程:N2 (g) + O2 (g) =" 2NO" (g) ΔH =" +180.8" kJ/mol ,工业合成氨则是人工固氮。
分析两种固氮反应的平衡常数,下列结论正确的是 。
反应 | 大气固氮 | 工业固氮 | ||||
温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 350 | 400 | 450 |
K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 1.847 | 0.507 | 0.152 |
A.常温下,大气固氮几乎不可能进行,而工业固氮非常容易进行
B.人类大规模模拟大气固氮是无意义的
C.工业固氮温度越低,氮气与氢气反应越完全
D.K越大说明合成氨反应的速率越大
(3)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料, 发生反应:3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g)测得甲容器中H2的转化率为40%。
| N2 | H2 | NH3 |
甲 | 1 | 3 | 0 |
乙 | 0.5 | 1.5 | 1 |
丙 | 0 | 0 | 4 |
达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为 。
(4)氨气是合成硝酸的原料,写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式 。
(1)1 mo1NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是 _ 。
(2)在一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成 N2,若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是_ 。
(B)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术
将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO十2CO2CO2+ N2 △H
某温度下用气体传感器测得不同的时间的NO和CO浓度如下表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H 0(填写“>”、“<”、“=”)
(2)在该温度下,反应的平衡常数K= (只写出计算结果);
(3)某同学设计了三组实验,分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,
部分实验条件如下表:
该同学画出了表中三个实验条件下,混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,请在图上标明各条曲线的实验编号;
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
写出CH4 (g)与NO2 (g)反应生成N2 (g) ,CO2(g)和H2O(l)的热化学方程 式_____________________
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T。C)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下
①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据 是_______
A.容器内CO2的浓度保持不变
B.v正(N2)="2" v正(NO)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
②在T。C时.该反应的平衡常数为_______(保留两位小数);
③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是_______
(3)科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:
2CO+2NON2+2CO2 ΔH<0研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反 应速率的影响规律、某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。
①上表中:a=_______,b=________,e=________
②请在给出的坐标图中,画出上表中实验II和实验III条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明相应的实验编号
A.+1533.8 | B.— 1533.8 | C.+295.4 | D.—295.4 |
① S (s,单斜)+O2 (g)→SO2 (g)+297.16kJ;
② S (s,正交)+O2 (g)→SO2 (g)+296.83kJ
下列说法正确的是
A.常温常压下单斜硫比正交硫稳定 |
B.单斜硫转变为正交硫的能量变化可用下图表示 |
C.S(g)+O2(g)→SO2(g)+Q3 Q3>296.83kJ |
D.反应①中生成1 L SO2 (g)放出297.16kJ热量 |
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