Question

【题目】氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，在科学技术和生产中有重要的应用。请回答下列问题：

(1)以N2和H2为原料，合成氨气的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,下列措施可以提高(正)的是_____________ (填序号）。

a.选择适当的催化剂 b.增大压强

c.及时分离生成的NH3 d.降低温度

(2)在恒温条件下，将N2与H2按一定比例混合的气体充人一个体积可变的恒压密闭容器中，p = 5MPa,原气体体积为2L。5分钟后反应达到平衡时，n(N2)=1.0mol，n(H2)=3.0mol，n(NH3)=1.0mol，则反应速率v (N2)=_______mol/min (用单位时间物质的量变量表示化学反应速率），平衡常数Kp =________。（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）

(3)在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH>0，该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是_____ （填序号）。

a.在t1~t2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

b.在t2时，采取的措施一定是升高温度

c.在t3~t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

d.在t0~t5时，容器内NO2的体积分数在t3时的值最大

(4)氨和联氨（N2H4)是氨的两种常见化合物，最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂，用次氯酸钠与氨气反应，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1，写出该反应的化学方程式：_________。标况下，每消耗1.12L氨气，转移_________mol电子。

(5)已知：N2(g)+O2(g)═2NO(g) ΔH=+180.5kJ/mol； N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ/mol； 2H2(g) +O2 (g) ═2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol。

若有34g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为_________。

Answer 1

【答案】 ab 0.1 ad NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O 0.05 452.5kJ

【解析】(1)a.选择适当的催化剂可以加快反应速率，a正确；b.增大压强可以加快反应速率，b正确；c.及时分离生成的NH3浓度减小，反应速率降低，c错误；d.降低温度反应速率减小，d错误，答案选ab；(2)根据方程式可知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)消耗氮气是0.5mol，反应速率v (N2)=0.5mol÷5min＝0.1mol/min；平衡常数Kp =。 (3)a．该反应正反应是气体物质的量减小的反应，恒温恒容下条件下，压强不变，说明到达平衡，a正确；b．正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，在t2时，正、逆速率都增大，且正反应速率增大更多，平衡向正反应移动，该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应进行，b错误；c．恒容条件下，反应混合气体的总质量不变，密度始终不变，所以不能说明反应达到平衡状态，c错误；d．由图可知，在t2时，改变条件平衡向正反应移动，t3时到达平衡，t4时瞬间正反应速率不变，逆反应速率减小，平衡向正反应进行，应是NO2降低的浓度，故容器内NO2的体积分数在t3时值的最大，d正确；答案选ad；(4)次氯酸钠与氨气反应，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2 :1，根据原子守恒和电子得失守恒可知该反应的化学方程式为NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。标况下，每消耗1.12L氨气，即0.05mol氨气转移0.05mol×[-2-(-3)]=0.05mol电子。(5)已知：①N2(g)+O2(g)═2NO(g) ΔH=+180.5kJ/mol；②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol；③2H2(g) +O2 (g) ═2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol，则根据盖斯定律①×2－②×2+③×3即得到4NH3(g) +5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905kJ/mol，因此若有34g氨气即2mol氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为452.5kJ。