题目
题型:临沂一模难度:来源:
(1)如图1表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化,据此请回答:
①写出氮气与氢气合成氨的热化学反应方程式:______
②对于合成氨的反应下列说法正确的是______(填编号)
A、该反应在任意条件下都可以自发进行
B、加入催化剂,能使该反应的E和△H都减小
C、若反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,K1>K2
D、该反应属于人工固氮
(2)现在普遍应用的工业合成氮的方法N2+3H2⇌2NH3,是哈伯于1905年发明的,但此法达到平衡时反应物的转化率不高.
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正方向移动的措施是______(填编号)
A、使用的更高效催化剂
B、升高温度
C、及时分离出氨气
D、冲入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下、2L的密闭容器中发生N2+3H2⇌2NH3的反应,如图2表示N2的物质的量随时间的变化曲线.用H2表示0~10min内该反应的平速率v(H2)=______.从1min起,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为______(填编号)
A、a B、b C、c D、d
(3)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下吧氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入一个加热到500℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质理用吸附在它内外表面上的金属但多晶薄膜像电噪,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮(装置如图3).
请回答:铠电极是电解池的______极(填“阳“或“阴“),该极上的电极反应式是______.
答案
所以合成氨的热化学反应方程式为N2(g)+3H2(g)
| ||
故答案为:N2(g)+3H2(g)
| ||
②A、该反应为焓减熵减,△H-T△S<0,反应自发进行,故应在低温下可能自发进行,故A错误;
B、加入催化剂降低活化能,不影响反应热,故B错误;
C、该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,平衡常数降低,故C正确;
D、工业合成氨是人工固氮,故D正确.
故选:CD;
(2)①A、使用的更高效催化剂,反应加快,不影响平衡移动,故A错误;
B、升高温度,反应加快,平衡向吸热反应移动,即向逆反应移动,故B错误;
C、降低生成物浓度,速率降低,平衡向正反应移动,故C错误;
D、冲入氮气,增大氮气的浓度,速率加快,平衡向体积减小方向移动,即平衡向正反应移动,故D正确.
故选:D;
②由图2可知,0~10min内氮气的物质的量变化为0.6mol-0.2mol=0.4mol,所以v(N2)=
| ||
10min |
速率之比等于化学计量数之比,所以v(H2)=3v(N2)=3×0.02mol/(L•min)=0.06mol/(L•min),
压缩体积,增大压强,平衡向正反应移动,改变瞬间n(N2)不变,平衡时n(N2)减小,故选D,
故答案为:0.06mol/(L•min);D;
(3)由图3可知,氮气在铠电极放电生成氨气,所以铠电极为阴极,在电解池中,阴极发生得电子的还原反应,氮气得电子的过程为:N2+6e-+6H+=2NH3,
故答案为:N2+6e-+6H+=2NH3.
核心考点
试题【氨气在农业和国防工业都有很重要的作用,历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家.(1)如图1表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量】;主要考察你对热化学方程式等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)工业合成氨的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H=-92.2KJ/mol.有关键能:
:946.5KJ/mol;N-H:391.0KJ/mol;则H-H键能为______.
(2)合成氨原料中的H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得.部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表:已知1molH2O(g)转变为1molH2O(l)时放热44.0KJ.写出CH4和水蒸气在高温下反应得到CO和H2的热化学方程式______.
物质 | △H(KJ/mol) | ||||||||
H2(g) | -285.8 | ||||||||
CO(g) | -283.0 | ||||||||
CH4(g) | -890.3 | ||||||||
Ⅰ.氮是地球小含量最丰富6一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.请回答下列问题: (1)41是1mol&tb得p;tO2和1mol&tb得p;CO反应生成CO2和tO过程中能量变化示意4,请写出tO2和&tb得p;CO反应6热化学方程式______
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