氨是重要的化工产品和化工原料。
(1)氨的电子式是 。
(2)已知:
①合成氨的热化学方程式是 。
②降低温度,该反应的化学平衡常数K .(填“增大”、“减小’’或“不变”)。
(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图l所示。
电池正极的电极反应式是 ,A是 。
(4)用氨合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+ H2O(g)。工业生产时,原料气带有水蒸气。图2表示CO2的转化率与氨碳比、水碳比的变化关系。
①曲线I、II、III对应的水碳比最大的是 。
②测得B点氨的转化率为40%,则x1 。
(13分)
(1) (2分)
(2)①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJ/mol
②增大
(3)N2+8H++6e-=2NH4+ (2分) NH4Cl (2分)
(4)Ⅲ (1分); 3 (2分)
解析试题分析:(1)氨的分子中氮与氢原子之间形成一对共用电子对,所以氨的电子式是
(2)①根据反应的△H=反应物的总键能-生成物的总键能,计算合成氨的△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-3×391×2kJ/mol=-92kJ/mol,所以合成氨的热化学方程式是N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJ/mol;
②该反应放热,所以降温,平衡正向移动,生成物浓度增大,反应物浓度减小,化学平衡常数将增大;
(3)该电池的本质反应是合成氨反应,所以正极是氮气发生还原反应,电极反应式为N2+8H++6e-=2NH4+;生成的铵根离子与氯化氢结合生成氯化铵,所以A是NH4Cl;
(4)氨碳比一定时,水碳比越大,说明原料气中含二氧化碳越少,二氧化碳的转化率越低,所以二氧化碳转化率最低的即为水碳比最大的,是Ⅲ曲线;B点二氧化碳的转化率是60%,氨气的转化率是40%,设NH3、CO2的起始物质的量分别为n1、n2,则n1×40%/2= n2×60%,解得n1/n2= x1=3。
考点:考查电子式、热化学方程式、电极反应式的书写,平衡移动的判断,化学平衡常数的判断,对图像的分析能力
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(14分)2013年12月2日,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥三号”探月卫星成功送入太空,进一步向广寒宫探索。“长征三号甲”是三级液体助推火箭,一、二级为常规燃料,常规燃料通常指以肼(N2H4)为燃料,以二氧化氮做氧化剂。
Ⅰ.常规燃料通常指以肼(N2H4)为燃料,以二氧化氮做氧化剂。但有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。
已知:①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H = -543kJ·mol-1
②H2(g)+ F2(g) = HF(g) △H = -269kJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g) = H2O(g) △H = -242kJ·mol-1
请写出肼和氟气反应的热化学方程式:_____________________________。
Ⅱ.氧化剂二氧化氮可由NO和 O2生成,已知在2 L密闭容器内,800 ℃时反应:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH 的体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.200 | 0.100 | 0.080 | 0.050 | 0.050 | 0.050 |
n(O2)(mol) | 0.100 | 0.050 | 0.040 | 0.025 | 0.025 | 0.025 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)在焙烧炉中发生反应:
①Fe2O3(s)+3C(s) ===2Fe(s)+3CO(g) ΔH=-492.7 kJ·mol-1
②3CO(g)+Fe2O3(s) ===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+25.2 kJ·mol-1
则2Fe2O3(s)+3C(s) ===4Fe(s)+3CO2(g) ΔH= kJ·mol-1。
(2)天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下:
CH4(g)+H2O(g) ===CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+2H2O(g) ===CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0 kJ·mol-1
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)1.00 L 1.00 mol·L-1 H2SO4溶液与2.00 L 1.00 mol·L-1 NaOH溶液完全反应,放出114.6 kJ热量,表示生成1 mol H2O的热化学方程式为_________________________
(2)在25 ℃、101 kPa时,1.00 g C6H6(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出41.8 kJ的热量,C6H6的标准燃烧热为____________kJ·mol-1,该反应的热化学方程式为_______________________________________________
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
随着大气污染的日趋严重,“节能减排”,减少全球温室气体排放,研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具体有重要意义。
(1)如图是在101 kPa,298K条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO过程中的能量变化示意图。
已知:
请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方
程式: 。
(2)将0.20 mol N02和0.10 mol CO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生反应,在不同条件下,反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。
①下列说法正确的是 (填序号)。
a.容器内的压强不发生变化说明该反应达到乎衡
b.当向容器中再充人0. 20 mol NO时,平衡向正反应方向移动,K增大
c.升高温度后,K减小,N02的转化率减小
d.向该容器内充人He气,反应物的体积减小,浓度增大,所以反应速率增大
②计算产物NO在0~2 min内平均反应速率v(NO)= mol·L-1·min-1
③第4 min时改变的反应条件为 (填“升温’’、“降温’’)。
④计算反应在第6 min时的平衡常数K= 。若保持温度不变,此时再向容器中充人CO、NO各0.060 mol,平衡将 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。其负极反应式为 ,当有0.25 mol SO2被吸收,则通过质子(H+)交换膜的H+的物质的量为 mol。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得,1 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出22.7 kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式__________________________________
(2)已知反应CH3—CH3(g)―→CH2=CH2(g)+H2(g),有关化学键的键能如下。
化学键 | C—H | C=C | C—C | H—H |
键能/kJ·mol-1 | 414.4 | 615.3 | 347.4 | 435.3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:__ ___
(2)—定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生(1)中反应:其相关数据如下表所示:
容器 | 容积/L | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol[ | 达到平衡所需时间/min | |
C(s) | H2O(g) | H2(g) | ||||
甲 | 2 | T1 | 2 | 4 | 3.2 | 8 |
乙 | 1 | T2 | 1 | 2 | 1,2 | 3 |
投料比[n(H2)/ n(CO2)] | 500 K | 600 K | 700 K | 800 K |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
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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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
①已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 =" +489.0" kJ·mol-1
C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 =" +173.0" kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
②某含C、H、O三种元素的有机物A,经测定碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数13.14%,它可以作燃料电池(以KOH溶液为电解液)的原料,写出该电池的负极反应式 。
(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,发生反应:
CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H =-49.0 kJ·mol-1
回答问题:
①该反应的平衡常数表达式为 。
②把0.5mol的CO2和1.5mol的H2充入2L的密闭容器中,半分钟后测得c(H2)=0.15mol/L,用CH3OH表示该反应的速率:v(CH3OH)=
③如图,在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是 (填“增大”, “减小”或“不变”)
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