题目
题型:不详难度:来源:
(1)N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应,已知反应的热化学方程式如下:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.5kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H =-483.6 kJ·mol-1;
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H =-92.4 kJ·mol-1。
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为 。
(2)汽车尾气净化的一个反应原理为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H<0。
一定温度下,将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。
①NO的平衡转化率为 ,0~20min平均反应速率v(NO)为 。25min时,若保持反应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8 mol,则化学平衡将 移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②若只改变某一反应条件X,反应由原平衡I达到新平衡II,变量Y的变化趋势如下图所示。下列说法正确的是 (填字母代号)。
|
a.放电过程中,电解质溶液的pH保持不变
b.溶液中的NH4Cl浓度增大,但Cl-离子浓度不变
c.每转移6.021023个电子,则有标准状况下11.2L电极反应物被氧化
d.为保持放电效果,电池使用一段时间需更换电解质溶液
答案
(2)① 28.6%(2分) 0.02 mol·L-1·min-1(2分) 向左(2分)
② b(3分)
(3) N2+8H++6e-=2NH4+(3分)Bcd(3分)
解析
试题分析:(1)先写出NH3与O2反应的化学方程式,并注明物质的状态,然后根据盖斯定律求算∆H,∆H=2×∆H1+3×∆H2—2×∆H3=﹣905kJ·mol-1,可得热化学方程式:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) ΔH=﹣905kJ·mol-1。
(2)①根据三段式进行计算,2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始浓度(mol•L‾1) 1.4 1.2 0 0
转化浓度(mol•L‾1) 0.4 0.4 0.2 0.4
平衡浓度(mol•L‾1) 1.0 0.8 0.2 0.4
则NO的转化率为:0.4mol/L÷1.4mol/L×100%=28.6%;0~20min平均反应速率v(NO)=0.4mol/L÷20min=" 0.02" mol·L-1·min-1;根据平衡浓度可求出平衡常数K=0.2×0.42÷(12×0.82)=0.05,加入CO、N2后Q=0.6×0.42÷(12×1.22)=0.22,因为Q>K,所以平衡向左移动。
②a、压强增大,化学平衡常数不变,不符合图像,错误;b、因为该反应为放热反应,温度升高,平衡向左移动,所以CO浓度增大,符合图像,正确;c、因为该反应为放热反应,温度升高,平衡向左移动,所以N2的体积分数减小,不符合图像,错误;d、催化剂不影响化学平衡,NO的平衡转化率不变,不符合图像,错误。
(3)N2的氧化性大于H2,所以正极上N2得电子,根据化合价的变化可得电解方程式:N2+8H++6e-=2NH4+;a、该燃料电池的总反应为:N2+3H2+2H+=2NH4+,消耗了H+,所以pH增大,错误;b、根据电池反应,生成了NH4+,所以溶液中的NH4Cl浓度增大,但Cl-离子浓度不变,正确;c、H2被氧化,电子转移为:H2 ~ 2e‾,所以每转移6.021023个电子,则有标准状况下11.2L电极反应物被氧化,正确;d、随着电池反应的进行,NH4+的浓度越大,所以为保持放电效果,电池使用一段时间需更换电解质溶液,正确。
核心考点
试题【对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。(1)N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应,已知反应的热化学方程式如下:N2(g)+O2(g)=2NO(g) 】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
(2)已知4 g甲烷气体充分燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出Q kJ的热量。写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:______________________。
(3)已知下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-Q1 kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-Q2 kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=-Q3 kJ/mol
利用盖斯定律计算:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)的焓变ΔH=________。
C(s)+O2(g)=CO2 (g);ΔH=-393.5 kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);ΔH=-283.0 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=-242.0 kJ·mol-1
请回答:
(1)根据以上信息,写出CO与水蒸气反应的热化学方程式:____________________________。
(2)如图是根据盖斯定律做出的循环图,根据图的转化关系和热化学方程式计算ΔH3=________kJ/mol。
请比较ΔH1与ΔH3数值是否可以说明用水煤气做燃料要比直接燃煤放出的热量多________(是或否)原因是___________________________________。
(3)目前煤的运输还主要靠铁路运输和公路运输,你能在所学知识基础上提出缓解铁路和公路运输的方法:____________________________。
A.P-P键的键能大于P-Cl键的键能 |
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热 |
C.Cl-Cl键的键能为 |
D.P-P键的键能为 |
(1)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
请回答问题:
①PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 。
②P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H3= 。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,经过250 s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t / s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3) / mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.20 | 0.20 |
①反应在50~150s 内的平均速率v(PCl3)= 。
②试计算该温度下反应的平衡常数(写出计算过程,保留2位有效数字)
(3)NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如图所示。
①为获得较纯的Na2HPO4,pH应控制在 ;pH=6时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为: 。
②Na2HPO4溶液呈碱性,加入足量的CaCl2溶液,溶液显酸性,溶液显酸性的原因是(从离子平衡角度分析) 。
反应Ⅰ:2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)(NH4)2CO3 (aq) △H1
反应Ⅱ:NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)NH4HCO3 (aq) △H2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)2NH4HCO3 (aq) △H3
请回答下列问题:
(1)△H1与△H2、△H3之间的关系是:△H3= 。
(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2气体效率的影响,在温度为T1、T2、T3、T4、T5的条件下,将等体积等浓度的(NH4)2CO3溶液分别置于等体积的密闭容器中,并充入等量的CO2气体,经过相同时间测得容器中CO2气体的浓度,得趋势图(下图1)。则:
①△H3______0 (填“>”、“=”或“<”)。
②温度高于T3,不利于CO2的捕获,原因是 。
③反应Ⅲ在温度为K1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如下图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到K2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化趋势曲线。
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(3)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有(写出1个) 。
(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是 。
A.NH4Cl B.Na2CO3 C.HOCH2CH2OH D.HOCH2CH2NH2
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