(10分)拆开1mol H—H键,1mol N—H键,1mol N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ,391kJ,946kJ:则(1)1mol N2完全反应生成NH3 热量(填:吸收或放出) kJ;(2)理论上,每生成1mol NH3, 热量(填:吸收或放出) kJ;(3)事实上,反应的热量总小于理论值,为什么? 。
(1)放出;92(2)放出;46 (3)该反应是可逆反应,不能进行完全,有一定限度。
解析试题分析:(1)N2完全反应生成NH3的方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量。反应热是二者的相对大小的差值。所以1mol N2完全反应生成NH3时的能量变化是946kJ+3×436kJ-6×391kJ=-92KJ。说明放出92KJ热量。(2)发生反应的物质越多,放出的热量就越多。通过计算可知每产生2mol的NH3放出92KJ热量。则理论上,每生成1mol NH3,放出热量46kJ;(3)但是事实上,由于该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,所以反应的热量总小于理论值。
考点:考查可逆反应反应热的计算的知识。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
铁元素是重要的金属元素,单质铁在工业和生活中使用得最为广泛。铁还有很多重要的化合物及其化学反应。如铁与水反应:3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g) △H
(1)上述反应的平衡常数表达式K=_______。
(2) 已知:①3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) △H1=-1118.4kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-483.8kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3=-571.8kJ/mol
则△H=_______。
(3)在t0C时,该反应的平衡常数K=16,在2L恒温恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
| Fe | H2O(g) | Fe3O4 | H2 |
甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
乙/mol | 1.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
| Fe | H2O(g) | Fe3O4 | H2 |
起始/mol | 3.0 | 4.0 | 0 | 0 |
平衡/mol | m | n | p | q |
| Fe | H2O(g) | Fe3O4 | H2 |
A/mol | 3.0 | 4.0 | 0 | 0 |
B/mol | 0 | 0 | 1 | 4 |
C/mol | m | n | p | q |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
最近几年我国已加大对氮氧化物排放的控制力度。消除氮氧化物污染有多种方法。
(l)用CH4还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO (g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1
③H2O(g)= H2O(l) △H=-44.0kJ·mol-1
CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式为 。
(2)用活性炭还原法也可处理氮氧化物。有关反应为:2C(s)+2NO2(g)=N2(g)+2CO2(g) △H<0,起始时向密闭容器中充入一定量的C(s)和NO2(g),在不同条件下,测得各物质的浓度变化状况如下图所示。
①0?10min内,以CO2表示的平均反应速率v(CO2)= 。
②0~10min,10?20 min,30?40 min三个阶段NO2的转化率分别为α1、α2、α3,其中最小的为 ,其值是 。
③计算反应达到第一次平衡时的平衡常数K= 。
④第10min时,若只改变了影响反应的一个条件,则改变的条件为 (填选项字母)。
A.增加C(s)的量 B.减小容器体积 C.加入催化剂
⑤20~30min、40?50 min时体系的温度分别为T1和T2,则T1_____T2(填“> “<”或“=”), 判断的理由是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(14分)已知用NaAlO2制备α—Al(OH)3及能量转化关系如图:
(1)反应②的热化学方程式为 。
(2)根据上述能量转化关系,拜耳公司找到了一种简捷的从铝土矿获取Al2O3的方法,流程如下:
①物质A的化学式为 ;
②步骤Ⅲ的化学反应方程式为 ;检验步骤Ⅲ中沉淀是否洗净的方法是 ;
③步骤Ⅱ采用冷却的方法析出α—Al(OH)3,该措施的依据是 ;
④工业上可电解上述产物Al2O3以获得Al,若获得2.7kgAl,则理论上消耗A的物质的量至少为 mol。有人提出用熔融Na[AlCl4]与NaCl的混合物代替Al2O3进行电解获得Al,则阴极反应为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
乙醇汽油含氧量达35%,使燃料燃烧更加充分,使用车用乙醇汽油,尾气排放的CO
和碳氢化合物平均减少30%以上,有效的降低和减少了有害的尾气排放。但是汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,对NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。NOx排入空气中,形成酸雨,造成空气污染。NOx中有一种红棕色气体,其溶于水的方程式是 。
(2)已知NO2和N2O4的结构式分别是 和 。
物质 | NO2 | N2O4 | |
化学键 | N=O | N—N | N=O |
键能(kJ/mol) | 466 | 167 | 438 |
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
氮可以形成多种化合物,如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等。
(1)已知:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H=" +" 50.6kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H="-571.6" kJ·mol-1
则①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H= kJ·mol-1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是 。
③用次氯酸钠氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是 。
(2)采矿废液中的CN-可用H2O2处理。已知:H2SO4=H++ HSO4- HSO4-H++ SO42-
用铂电极电解硫酸氢钾溶液,在阳极上生成S2O82-,S2O82-水解可以得到H2O2。写出阳极上的电极反应式 。
(3)氧化镁处理含的废水会发生如下反应:
MgO+H2OMg(OH)2 Mg(OH)2+2NH4+ Mg2+ +2NH3·H2O。
①温度对氮处理率的影响如图所示。在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是 。
②剩余的氧化镁,不会对废水形成二次污染,理由是 。
(4)滴定法测废水中的氨氮含量(氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中)步骤如下:①取10 mL废水水样于蒸馏烧瓶中,再加蒸馏水至总体积为175 mL②先将水样调至中性,再加入氧化镁使水样呈微碱性,加热③用25 mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O]④将吸收液移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用c mol·L-1的硫酸滴定至终点[(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O=(NH4)2SO4+4H3BO3],记录消耗的体积V mL。则水样中氮的含量是 mg·L-1(用含c、V的表达式表示)。
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
汽车内燃机工作时产生的电火花和高温会引起反应:N2(g)+O2(g)=2NO(g),导致汽车尾气中的NO和NO2对大气造成污染。
(1)在不同温度(T1,T2)下,一定量的NO分解产生N2和O2的过程中N2的体积分数随时间t变化如右图所示。根据图像判断反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)为_________反应(填“吸热”或“放热”),随着温度的升高,该反应的平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”,平衡向________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
(2)某温度时,向容积为1L的密闭容器中充入5mol N2与2.5molO2,发生N2(g)+O2(g)=2NO(g)反应,2min后达到平衡状态,NO的物质的量为1mol,则2min内氧气的平均反应速率为_________,该温度下,反应的平衡常数K=________。该温度下,若开始时向上述容器中加入的N2与O2均为1mol,则N2的平衡浓度为_______mol/L。
(3)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示
。
写出上述变化中的总化学反应方程式:________________________________________。
(4)用催化还原的方法也可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/mol
写出CH4还原NO2至N2的热化学方程式_______________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。
(1)工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下:
① 沸腾氯化炉中发生的主要反应为: 。
②已知:Ti(s) +2Cl2(g)=TiCl4(l) ΔH=a kJ·mol-1;
2Na(s) +Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH=b kJ·mol-1;
Na(s)=Na(l) ΔH=c kJ·mol-1;
则TiCl4(l) +4Na(l)=Ti(s) +4NaCl(s) ΔH= kJ·mol-1。
③ TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式 。
(2)TiO2直接电解法生产钛是一种较先进的方法,电解质为熔融的氯化钙,原理如图所示,二氧化钛电极连接电 极,该极电极反应为: 。但此法会产生有毒气体,为减少对环境的污染,在电池中加入固体氧离子隔膜(氧离子能顺利通过),将两极产物隔开,再将石墨改为金属陶瓷电极,并通入一种还原性气体,该气体是 。
(3)海绵钛可用碘提纯,原理为:,下列说法正确的是 。
A.该反应正反应的ΔH>0 |
B.在不同温度区域,TiI4的量保持不变 |
C.在提纯过程中,I2 的作用是将粗钛从低温区转移到高温区 |
D.在提纯过程中,I2 可循环利用 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
在一定温度下,容器内某一反应中两种气态物质M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图,下列表述中正确的是( )
A.反应的化学方程式为:2MN |
B.t2时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态 |
C.t3时,M上a点正反应速率等于N上b点的逆反应速率 |
D.混一定时,N的体积百分含量也一定 |
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