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        1. 精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情
          (14分)氨是重要的化工產品之一,研究合成氨反應具有重要意義。
          (1) 已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為:
           ,
          寫出以N2和H2為原料合成NH3的熱化學方程式________________________。
          (2) 某小組研究了其他條件不變時,改變某一條件對上述反應的影響,實驗結果如下圖所示:
          ①t1時刻改變的條件為__________________。
          ②t2時刻,恒壓充入氦氣,t3時刻達到平衡。在圖中畫出t2時刻后的速率變化圖像。

          (3) 相同溫度下,A、B、C三個密閉容器,A、B恒容,C帶有可自由移動的活塞K,各向其中充入如圖所示反應物,初始時控制活塞K使三者體積相等,一段時間后均達到平衡。

          ①達到平衡時,A、C兩個容器中NH3的濃度分別為cl、c2,則c1______c2(填“>”、“<”或“=”)。
          ②達到平衡時,若A、B兩容器中反應物的轉化率分別為α(A),α(B),則α(A)+α(B)______1(填“ >”、“<”或“=”)。
          ③達到平衡時,若容器C的體積是起始時的3/4,則平衡時容器C中H2的體積分數為_______。
          (4) 直接供氨式堿性燃料電池(DAFC),以KOH溶液為電解質溶液,其電池反應為 4NH3+3O2=2N2+6H2O,則負極的電極反應式為__________________。
          (1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H= -90.8 kJ·mol-1(2分)
          (2)①升高溫度 (2分)
          ② (2分)
          (3)①  <(2分) ② < (2分)    ③50% (2分)
          (4)2NH3—6e+6OH=N2+6H2O (2分)

          試題分析:(1)根據鍵能關系計算:△H=反應物的鍵能-生成物的鍵能=946+436×3-390.8×6=-90.8 kJ·mol-1;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H= -90.8 kJ·mol-1
          (2)①t1時刻正逆反應速率都增大,向逆向移動,則是升高溫度;②恒壓充入氦氣,相當于減壓,正逆速率都減小,向逆向移動,如下圖

          (3)
          ①A恒容,壓強減小,C恒壓,所以C中壓強大于A, c1<c2。
          ②A中相當于氨氣是2mol,B容器中是A中的2倍,壓強增大,則反應物的轉化率小于A。即1-α(A)>α(B),則α(A)+α(B)<1;
          ③若容器C的體積是起始時的3/4,則平衡時物質的量是起始時的3/4,
          N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
          起始(mol)  1    3          0
          轉化(mol)  x    3x        2x
          平衡(mol) 1-x  3-3x        2x
          (4-2x)/4=3/4;x=0.5;則H2的體積分數為1.5÷3=50%
          (4)電池總反應為 4NH3+3O2=2N2+6H2O,知道正極反應為:O2+4e-+2H2O=4OH,由總反應減去正極反應,則負極的電極反應式為2NH3—6e+6OH=N2+6H2O。
          點評:本題以合成氨為載體,考查了高考的中熱點知識:熱化學方程式、化學平衡、原電池等知識,綜合性強,也是高考的?純热荩綍r學習要注意整理這類習題。
          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

          氨氣是一種重要的物質,可用于制取化肥和硝酸等。
          (1)500°C、50Mpa時,在容積為VL的密閉容器中加入n mol N2、3n mol H2,經過t min后反應達到平衡后N2的轉化率為a。則容器內氣體的壓強反應前與平衡時的比值
                        ; t min內用NH3表示的速率是              
          (2)工業(yè)合成氨的熱化學方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol(表示當生成2 mol NH3時放出92.2KJ的熱)。有關鍵能:N≡N:945.6kJ/mol ;N-H:391.0kJ/mol,則H—H鍵能為           KJ/mol

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

          工業(yè)上通常在恒容密閉容器中采用CO(g)和H2 (g)反應催化合成甲醇CH3OH(g):
          (1)已知:① 2CO(g) + O2 (g) = 2CO2 (g) ΔH =" -566.0" kJ·mol-1
          ② 2H2(g) + O2 (g) ="2" H2O (g) ΔH =" -398.0" kJ·mol-1
          ③2CH3OH(g) +3O2 (g) =2CO2 (g) +4 H2O(g) ΔH =" -1104.0" kJ·mol-1
          則CO(g)與H2(g)合成CH3OH(g)的熱化學方程式是_______________。
          (2)據研究,反應過程中起催化作用的為CuO,反應體系中含少量CO2有利于維持催化劑CuO的量不變,原因是:_______________________________ (用化學方程式表示)。
          (3)判斷反應達到平衡狀態(tài)的依據是(填字母序號,下同)__________。
          A. 混合氣體的密度不變
          B. 混合氣體的平均相對分子質量不變
          C. CH3OH(g)、CO(g)、H2(g)的濃度都不再發(fā)生變化
          D.生成CH3OH(g)的速率與消耗CO(g)的速率相等
          (4)下表所列數據是反應在不同溫度下的化學平衡常數(K)。
          溫度
          250℃
          300℃
          350℃
          K
          2.041
          0.250
          0.012
          某溫度下,將2molCO(g)和6mol H2(g)充入2L的密閉容器中,充分反應后,達到平衡時測得c(CO)=0.5mol/L,則CO(g)的轉化率為________,此時的溫度為__________。
          (5)要提高CO(g)的轉化率,可以采取的措施是__________。
          A. 升高溫度         B. 加入催化劑         C. 增加CO(g)的濃度
          D. 加入H2(g)加壓    E. 分離出甲醇         F.加入惰性氣體加壓
          (6)一定條件下,在容積相同的三個密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恒溫、恒容,測得反應達到平衡時的有關數據如下:
          容器



          反應物投入量
          1molCO  2molH2
          1molCH3OH
          2molCH3OH
          平衡數據
          CH3OH的濃度(mol/L)
          c 1
          c 2
          c 3
          反應的能量變化的絕對值(kJ)
          a
          b
          c
          體系壓強(Pa)
          P1
          P2
          P3
          反應物轉化率
          α1
          α2
          α3
          下列說法正確的是__________。
          A. 2c1>c3             B.  a+b=129         C.  2p2<p3          D. α13<1

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          已知熱化學方程式:
          H2O(g)=H2(g) + 1/2O2(g)       △H = +241.8kJ/mol
          H2(g)+ 1/2O2(g) = H2O(1)      △H = -285.8kJ/mol
          當1g液態(tài)水變?yōu)樗魵鈺r,其熱量變化是  (    )
          A.吸熱88kJB.吸熱2.44KJC.放熱44kJD.吸熱44KJ

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

          (14分)研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義。
          (1)已知石墨的標準燃燒熱為y kJ·mol1,1.2g石墨在1.68L(標準狀況)氧氣中燃燒,至反應物耗盡,放出x kJ熱量。則石墨與氧氣反應生成CO的熱化學方程式為     ,
          (2)高溫時,用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
          ①750℃時,測得氣體中含等物質的量SO2和SO3,此時反應的化學方程式是     。
          ②由MgO可制成“鎂—次氯酸鹽”燃料電池,其裝置示意圖如圖1,該電池反應的離子方程式為          。    
                   
          圖1                 圖2                 圖3
          (3)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉化為甲醇的熱化學方程式為:
          CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g) △H
          ①該反應的平衡常數表達式為K=            。
          ②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質的量之比均為1∶3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應,反應相同時間后,測得甲醇的體積分數φ(CH3OH)與反應溫度T的關系曲線如圖2所示,則上述CO2轉化為甲醇反應的ΔH         (填“>” “<”或“=”)0。
          ③在兩種不同條件下發(fā)生反應,測得CH3OH的物質的量隨時間變化如圖3所示,曲線I、Ⅱ對應的平衡常數大小關系為K      K(填“>” “<”或“=”)。
          ④一定溫度下,在容積相同且固定的兩個密閉容器中,按如下方式投入反應物,一段時間后達到平衡。
          容 器


          反應物
          投入量
          1molCO2
          3molH2
          a molCO2、b molH2、
          c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
           
          若甲中平衡后氣體的壓強為開始時的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數相等,且起始時維持反應逆向進行,則c的取值范圍為        。

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

          (6分)發(fā)射衛(wèi)星用N2H4為燃料,NO2為氧化劑,兩者反應生成N2和水蒸氣, 已知
          N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)          ⊿ H1 = + 67.7kJ/mol;
          N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g)  ⊿ H2 = - 534kJ/mol;
          2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)        ⊿ H3 = - 484kJ/mol;    
          H2(g)+F2(g)=2HF(g)            ⊿ H4 = - 538kJ/mol
          寫出N2H4與 NO2反應的熱化學方程式________________________________________,
          寫出N2H4與F2反應的熱化學方程式__________________________________________。

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

          (7分)(1)已知:H—H鍵能為436kJ/mol,N≡N鍵能為945kJ/mol,N—H鍵能為391kJ/mol。根據鍵能計算工業(yè)合成氨的反應是___________ 反應(填“吸熱”或“放熱”),消耗1mol N2合成氨反應的=______________。                                                                                                                                                                                                                                                                                                        
          (2) 現根據下列3個熱化學反應方程式:
          ①Fe2O3(s)+3CO(g) =2Fe(s)+3CO2(g)        △H=―24.8kJ/mol
          ②3Fe2O3(s)+ CO(g) =2Fe3O4(s)+ CO2(g)      △H=―47.2kJ/mol
          ③Fe3O4(s)+CO(g) =3FeO(s)+CO2(g)         △H=+640.5kJ/mol
          則CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學反應方程式為        。

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

          2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反應過程的能量變化如圖所示。

          已知1mol SO2(g)氧化為1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.請回答下列問題:
          (1)圖中C表示                        ;該反應通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點降低,理由是                            ;
          (2)圖中△H=        kJ·mol-1;
          (3)如果反應速率υ(SO2)為0.05 mol·L-1·min-1,則υ(O2)=  mol·L-1·min-1;
          (4)已知單質硫的燃燒熱為296 KJ·mol-1,計算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H=             。           

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          已知在發(fā)射衛(wèi)星時可用肼(N2H4)為燃料和NO2作氧化劑,兩者反應生成N2和水蒸氣。
          又知:N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)            ΔH=+67.7kJ·mol1
          N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)     ΔH=-534kJ·mol1
          則肼與NO2反應的熱化學方程式為(       )
          A.N2H4(g)+NO2(g)===3/2N2(g)+2H2O(g) ΔH=+567.85kJ·mol1
          B.N2H4(g)+NO2(g)===3/2N2(g)+2H2O(g) ΔH=-567.85kJ·mol1
          C.N2H4(g)+NO2(g)===3/2N2(g)+2H2O(l) ΔH=+567.85kJ·mol1
          D.N2H4(g)+NO2(g)===3/2N2(g)+2H2O(l) ΔH=-567.85kJ·mol1

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