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        1. 氮是地球上含量豐富的一種元素,氨和肼(N2H4)是氮的兩種常見化合物,在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用。

          Ⅰ.(1)N2H4中的N原子最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),寫出N2H4的結(jié)構(gòu)式_____________。

          (2)NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                

          (3)肼是一種高能燃料,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如右圖所示,寫出肼燃燒的熱化學(xué)方程式                                     。

          Ⅱ.氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一。已知:

          N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol1

          在3個體積均為2L的密閉容器中,在相同的溫度下,使用相同的催化劑合成氨,實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)在起始、達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:    

          試回答:

          (1)下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________(填寫序號字母)。

          a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1︰3︰2

          b.v(N2=3v(H2

          c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

          d.混合氣體的密度保持不變

          (2)分析上表數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是_________(填寫序號字母)。

          A.2c1>1.5mol·L-1    B.w3=w1    C.2ρ12        D.K= K= K

          (3)容器乙中反應(yīng)從開始到達(dá)平衡平均速率為v(H2)= _____________。

            III.直接供氨式堿性燃料電池的電池反應(yīng)式是4NH3+3O2=2N2+6H2O,電解質(zhì)溶液一般使用KOH溶液,則負(fù)極電極反應(yīng)式是__________         。

           

          【答案】

          Ⅰ.(1)(1分)

          (2) 2NH3+NaClO=N2 H4+NaCl+H2O(2分)

          (3)N2 H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g ) ΔH=-534 kJ·mol1(2分)

          Ⅱ.(1)C(2分)

          (2)A C D(3分)

          (3)0.3 mol·L-1·min-1(2分)

          III.2NH3 + 6OH- + 6e- = N2 + 6H2O(2分)

          【解析】

          試題分析:Ⅰ.(1)N2H4中的N原子可達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),氮原子最外層3個電子形成三對共用電子對,和未成鍵的一對電子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),每個氮原子和兩個氫原子形成共價鍵,氮原子間形成一個共價鍵,結(jié)構(gòu)式為:,故答案為:;

          ⑵NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH3+NaClO=N2 H4+NaCl+H2O,答案:2NH3+NaClO=N2 H4+NaCl+H2O;⑶從圖中讀出,△H=22218kJ·mol1-2752kJ·mol1=-534 kJ·mol1,所以肼燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為:N2 H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g ) ΔH=-534 kJ·mol1,答案:N2 H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g ) ΔH=-534 kJ·mol1

          Ⅱ.⑴A、應(yīng)用速率之比來判斷,反應(yīng)過程中按照比例進(jìn)行反應(yīng),故A不能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);B、按照速率之比等于系數(shù)之比,表述的是正反應(yīng)速率,當(dāng)某種物質(zhì)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等是表明反應(yīng)達(dá)到平衡,所以當(dāng)3v(N2)正=v(H2)逆  時反應(yīng)達(dá)到平衡,故B不能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);C、當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故C能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);反應(yīng)體系內(nèi)質(zhì)量守恒,體積一定,故混合氣體的密度不變,所以混合氣體的密度保持不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故D不能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);答案:C。

          ⑵A、正確,先用1.5L的容器進(jìn)立與乙等效平衡,然后放大到3L,平衡向生成N2的方向即逆方向移動,所以2c1>1.5 mol·L ―1; B、不正確,丙等效于3molH2,1molN2從正確向建立平衡,甲多加了1molN2,平衡正向移動;C、正確,反應(yīng)體系內(nèi)質(zhì)量守恒,體積一定,混合氣體的總質(zhì)量甲是乙的2倍,所以混合氣體的密度,2ρ12;D、正確,溫度不變,平衡常數(shù)不變,K= K= K。答案:A C D。

          ⑶v(H2)= 3v(N2)= ,答案:0.3 mol·L-1·min-1;

          III.NH3作還原劑,生成1molN2失去6mol電子,用OH 調(diào)節(jié)使方程式兩邊電荷守恒,負(fù)極反應(yīng),2NH3 + 6OH- + 6e- = N2 + 6H2O,答案:2NH3 + 6OH- + 6e- = N2 + 6H2O

          考點(diǎn):化學(xué)平衡的計(jì)算;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

           

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

          氮是地球上含量豐富的元素,氮及其化合物的研究在生產(chǎn)、生活中有著重要意義.
          (1)如圖是1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
          NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
          NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
          .若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大,則E1的變化是
          減小
          減小
          ,該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H
          不變
          不變
          (填“增大”“減小”或“不變”).
          (2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1
          2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ?mol-1
          則反應(yīng)CO(g)+
          1
          2
          O2(g)=CO2(g)的△H=
          -283
          -283
          kJ?mol-1
          (3)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng):N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+
          3
          2
          O2(g)△H=a kJ?mol-1
          為進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,測得常壓下達(dá)到平衡時部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
          T/K 303 313 323
          NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
          此合成反應(yīng)中,a
          0;△s
          0,(填“>”、“<”或“=”)
          (4)在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入2mol NH3和3mol O2,發(fā)生反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g),2min后達(dá)到平衡,生成1.2mol NO.則前2分鐘的平均反應(yīng)速率v(NH3)為
          0.3mol/(L?min),
          0.3mol/(L?min),
          ,平衡時O2的轉(zhuǎn)化率為
          50%
          50%
          ,該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=
          C4(NO)C6(H2O)
          C4(NH3)C5(O2)
          ,
          C4(NO)C6(H2O)
          C4(NH3)C5(O2)

          (5)某溫度下,體積均為0.25L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 
          催化劑
          高溫高壓
          2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1,實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)起始時、達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
          容器
          編號
          起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol 反應(yīng)達(dá)平衡時的焓變/kJ?mol-1
          N2 H2 NH3
          A 1 3 0 △H1=-23.1
          B 0.9 2.7 0.2 △H2
          容器B中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時的反應(yīng)熱△H2=
          13.86
          13.86

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

          運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義.
          Ⅰ.硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)).

          根據(jù)圖示回答下列問題:
          ①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的△H
          0.若溫度為T1、T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1
          K2;若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時,v
          v(填“>”、“<”或“=”).
          ②若在恒溫、恒容條件下向上述平衡體系中通He,V
          不變
          不變
          (填“增大”、“減小”或“不變”);平衡
          移動(填“向左”、“向右”或“不”).
          ③若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,V
          減小
          減小
          ,V
          減小
          減小
          ;平衡
          向左
          向左
          移動.
          Ⅱ.氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.
          ①如圖2是一定的溫度和壓強(qiáng)下是N2和H2反應(yīng)生成1molNH3過程中能量變化示意圖,請寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
          N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1
          N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1
          (△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示).
          ②工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g) 
          催化劑
          高溫
          2NH3(g).在一定溫度下,將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中達(dá)到平衡后.改變下列條件,能使平衡向正反應(yīng)方向移動且平衡常數(shù)不變的是
          AB
          AB

          A、增大壓強(qiáng)    B、增大反應(yīng)物的濃度   C、使用催化劑     D、降低溫度
          ③工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)
          催化劑
          高溫
          2NH3(g).設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g).反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時,NH3的體積分?jǐn)?shù)為
          4
          7
          .計(jì)算:該條件下N2(g)+3H2(g) 
          催化劑
          高溫
          2NH3(g)的平衡常數(shù)為
          200
          200
          ;N2的平衡轉(zhuǎn)化率為
          66.7%
          66.7%

          ④已知化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:
          T/℃ 200 300 400
          K K1 K2 0.5
          400℃時,在2L的密閉容器中2NH3(g)?N2(g)+3H2(g) 的化學(xué)平衡常數(shù)K的值為
          2
          2
          .當(dāng)測得NH3和N2、H2的物質(zhì)的量分別為12mol和8mol、4mol時,則該反應(yīng)的v(N2
          大于
          大于
          v(N2)(填“大于”、“小于”或“等于”)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

          (2012?延邊州模擬)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮元素的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.

          (1)根據(jù)如圖1所示能量變化示意圖,請寫出NO和CO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
          CO2(g)+NO(g)=NO2(g)+CO(g)△H=+234kJ?mol-1
          CO2(g)+NO(g)=NO2(g)+CO(g)△H=+234kJ?mol-1

          (2)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):
          2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)△H>0,
          其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:
          T/K 298 398 498
          平衡常數(shù)K 2.44ⅹ10-6 K1 K2
          ①試判斷K1
          K2(填寫“>”,“<”或“=”);
          ②該反應(yīng)的熵變△S
          0 (填“>”,“<”或“=”);
          ③下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
          c
          c
          (填字母);
          a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的物質(zhì)的量之比為1:3:2
          b.2v(NH3=3v(H2
          c.容器內(nèi)混合氣體平均相對分子質(zhì)量保持不變
          d.混合氣體的密度保持不變
          ④一定溫度下,在1L密閉容器中充入1molN2和3molH2并發(fā)生反應(yīng).若容器容積恒定,10min達(dá)到平衡時,氣體的總物質(zhì)的量為原來的
          9
          10
          ,則N2的轉(zhuǎn)化率α(N2)=
          20%
          20%

          (3)①有相同溫度下相同濃度的三種鹽溶液:A.NH4HCO3;B.NH4 HSO4;C.NH4Cl,按pH由大到小的順序排列
          ACB
          ACB
          (填字母);
          ②在常溫常壓下pH均等于5的NH4Cl和HCl溶液,兩種溶液中由水電離出來的c(H+)之比為
          104:1
          104:1

          (4)對反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g)△H>0,在溫度分別為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示,下列說法正確的是
          cd
          cd

          a.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
          b.A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù):A>C
          c.A、C兩點(diǎn)N2O4的轉(zhuǎn)化率:A>C
          d.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法.

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.請回答下列問題:
          (1)合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣,平衡
           
          移動(填“向左”、“向右”或“不”);使用催化劑
           
          反應(yīng)的△H(填“增大”、“減小”或“不改變”).
          (2)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與t的關(guān)系如下表:
          t/(K) 298 398 498
          K/(mol?L-1-2 4.1×106 K1 K2
          則該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為
           
          ,試確定K1的相對大小,K1
           
          4.1×106(填寫“>”、“=”或“<”).
          (3)在25℃下,濃度分別為0.1mol?L-1的氨水與鹽酸等體積混合恰好完全反應(yīng).
          ①NH3?H2O的電離常數(shù)表達(dá)式Kb=
           

          ②反應(yīng)后溶液pH<7,原因是
           
          (用離子方程式表示);用pH試紙測定該溶液pH的操作方法為
           

          ③反應(yīng)后的溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->
           

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

          Ⅰ、鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質(zhì)及其合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用十分廣泛.
          (1)金屬鋁的生產(chǎn)是以Al2O3為原料,與冰晶石(Na3AlF6)在熔融狀態(tài)下進(jìn)行電解,則化學(xué)方程式為:
           
          .其電極均由石墨材料做成,則電解時不斷消耗的電極是
           
          (填“陰極”或“陽極”).
          (2)對鋁制品進(jìn)行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命.以處理過的鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材
          表面形成氧化膜,陽極反應(yīng)式為
           

          (3)鋁電池性能優(yōu)越,Al-Ag2O電池可用作水下動力電源,化學(xué)反應(yīng)為2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O═2Na[Al(OH)4]+6Ag,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為
           
          ,正極附近溶液的pH
           
          (填“變大”、“不
          變”或“變小”).
          Ⅱ、氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.精英家教網(wǎng)
          (1)圖是在一定溫度和壓強(qiáng)下N2和H2反應(yīng)生成1molNH3過程中能量變化示意圖,請寫出合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
           
          (△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示).
          (2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為
          N2(g)+3H2(g)
          催化劑
          高溫高壓
          2NH3(g).
          在一定溫度下,將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變下列條件,能使平衡向正反應(yīng)方向移動且平衡常數(shù)不變的是
           

          A.增大壓強(qiáng)       B.增大反應(yīng)物的濃度       C.使用催化劑      D.降低溫度
          Ⅲ、鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用.請回答下列問題:
          (1)黃鐵礦(FeS2)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料.其中一個反應(yīng)為:
          3FeS2+8O2
           高溫 
          .
           
          6SO2+Fe3O4,有3mol FeS2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移
           
          mol電子;
          (2)氯化鐵溶液稱為化學(xué)試劑中的“多面手”,寫出SO2通入氯化鐵溶液中反應(yīng)的離子方程式:
           

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