题目
题型:不详难度:来源:
(1) 已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:
,
写出以N2和H2为原料合成NH3的热化学方程式________________________。
(2) 某小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,实验结果如下图所示:
①t1时刻改变的条件为__________________。
②t2时刻,恒压充入氦气,t3时刻达到平衡。在图中画出t2时刻后的速率变化图像。
(3) 相同温度下,A、B、C三个密闭容器,A、B恒容,C带有可自由移动的活塞K,各向其中充入如图所示反应物,初始时控制活塞K使三者体积相等,一段时间后均达到平衡。
①达到平衡时,A、C两个容器中NH3的浓度分别为cl、c2,则c1______c2(填“>”、“<”或“=”)。
②达到平衡时,若A、B两容器中反应物的转化率分别为α(A),α(B),则α(A)+α(B)______1(填“ >”、“<”或“=”)。
③达到平衡时,若容器C的体积是起始时的3/4,则平衡时容器C中H2的体积分数为_______。
(4) 直接供氨式碱性燃料电池(DAFC),以KOH溶液为电解质溶液,其电池反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O,则负极的电极反应式为__________________。
答案
(2)①升高温度 (2分)
② (2分)
(3)① <(2分) ② < (2分) ③50% (2分)
(4)2NH3—6e—+6OH—=N2+6H2O (2分)
解析
试题分析:(1)根据键能关系计算:△H=反应物的键能-生成物的键能=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时刻正逆反应速率都增大,向逆向移动,则是升高温度;②恒压充入氦气,相当于减压,正逆速率都减小,向逆向移动,如下图
(3)
①A恒容,压强减小,C恒压,所以C中压强大于A, c1<c2。
②A中相当于氨气是2mol,B容器中是A中的2倍,压强增大,则反应物的转化率小于A。即1-α(A)>α(B),则α(A)+α(B)<1;
③若容器C的体积是起始时的3/4,则平衡时物质的量是起始时的3/4,
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始(mol) 1 3 0
转化(mol) x 3x 2x
平衡(mol) 1-x 3-3x 2x
(4-2x)/4=3/4;x=0.5;则H2的体积分数为1.5÷3=50%
(4)电池总反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O,知道正极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH—,由总反应减去正极反应,则负极的电极反应式为2NH3—6e—+6OH—=N2+6H2O。
点评:本题以合成氨为载体,考查了高考的中热点知识:热化学方程式、化学平衡、原电池等知识,综合性强,也是高考的常考内容,平时学习要注意整理这类习题。
核心考点
试题【 (14分)氨是重要的化工产品之一,研究合成氨反应具有重要意义。(1) 已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为: , 写出以N2和H2为原料合成NH3的热化学方】;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)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H= —176KJ/moL
(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3﹒H2O(aq) △H= —35.1KJ/moL
(3)HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq) △H= —72.3KJ/moL
(4)NH3﹒H2O(aq)+ HCl(aq)= NH4Cl(aq) △H= —52.3KJ/moL
则NH4Cl(s)+2 H2O(l)= NH4Cl(aq)是 热反应,其反应热的热效应值是 KJ/moL。
(2)在25℃,101KPa下,1克的一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳时放热10.1KJ.请写出一氧化碳燃烧热的热化学方式 ,此反应熵的变化情况 (填熵增、熵减、不变)。
(3)科学家预言,燃料电池将成为20世纪获得电力的重要途径。用两种或多种碳酸盐的低熔点混合物为电解质,采用吸渗锦粉作阴极,多孔性氧化镁作阳极,以含一氧化碳为主要成分的阳极燃料气,混有CO2的空气为阴极燃气,在650℃电池中发生电极反应,这种电池在国外已经问世。请写出有关的反应式。
负极反应:
正极反应:
(ⅰ) I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-9.48 kJ/mol
(ⅱ) I2(s)+H2(g)2HI(g) ΔH=+26.48 kJ/mol
A.1 mol I2(g)中通入1 mol H2(g),反应放热9.48 kJ |
B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ |
C.分解1 mol HI (g)生成H2(g)和固态碘的反应吸热13.24kJ |
D.反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低 |
A.-44.2kJ·mol-1 | B.+44.2kJ·mlo-1 | C.-330kJ·mol-1 | D.+330kJ·mlo-1 |
已知:
(1)反应
(2)现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成1mol CO和2mol CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:
①下列事实能说明该反应达到平衡的是
a.体系中的压强不发生变化
b.
c.混合气体的平均相对分子质.量不发生变化
d.CO2的浓度不再反生变化
②5min后体系达到平衡,经测定,H2为0.8mol,则v(H2)= 。
③向平衡体系中充入少量CO则平衡常数___ _(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)依据(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丙烷气体;燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在其内部可以传导O2—。在电池内部O2—由__ __极移向___ _极(填“正”或“负”);电池的正极电极反应式为 。
(4)用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为____ 。
(1)已知石墨的标准燃烧热为y kJ·mol-1,1.2g石墨在1.68L(标准状况)氧气中燃烧,至反应物耗尽,放出x kJ热量。则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为 ,
(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是 。
②由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图1,该电池反应的离子方程式为 。
图1 图2 图3
(3)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO2转化为甲醇反应的ΔH (填“>” “<”或“=”)0。
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>” “<”或“=”)。
④一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡。
容 器 | 甲 | 乙 |
反应物 投入量 | 1molCO2 3molH2 | a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持反应逆向进行,则c的取值范围为 。
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