工业上合成氨的热反应方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ/mol(1)若已知破坏1mol键、H—H键键分别需吸收的能量为94
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工业上合成氨的热反应方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ/mol(1)若已知破坏1mol键、H—H键键分别需吸收的能量为94
题型:不详
难度:
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工业上合成氨的热反应方程式如下:N
2
(g)+3H
2
(g)
2NH
3
(g) △H=-92 kJ/mol
(1)若已知破坏1mol
键、H—H键键分别需吸收的能量为946 kJ、436 kJ,则断开1molN—H需吸收的能量为
kJ。
(2)在恒温恒压的条件下,将2mol N
2
和6molH
2
通入一容积可变的容器中反应,达到平衡后气体的体积为反应前的75%,则该过程释放的能量为
kJ,氮气的转化率为
,平衡后氨气占混合气体的体积分数为
。
(3)若将1mol N
2
和1molH
2
通入两个相同体积的密闭容器甲和乙中,甲容器保持温度和体积不变,乙容器保持温度和压强不变,经过一段时间后,两容器均达到平衡状态。
①建立平衡所需的时间:甲
乙(填“>”,“<”或“=”)
②达到平衡后氨气的体积分数:甲
乙(填“>”,“<”或“=”)
答案
(1) 391(2) 92;50%;
或33.3% (3)① > ② <
解析
试题分析:(1)因反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,设N-H键能为 xkJ/mol,则945.6kJ/mol+3×436 kJ/mol-6×x kJ/mol=-92.2kJ/mol,解得x=391。
(2) N
2
(g)+3H
2
(g)
2NH
3
(g)
起始量(mol) 2 6 0
转化量(mol) x 3x 2x
平衡量(mol) 2-x 6-3x 2x
则根据达到平衡后气体的体积为反应前的75%可知
=0.75
解得x=1
所以该过程释放的能量为92kJ
氮气的转化率为
×100%=50%
平衡后氨气占混合气体的体积分数为
=
(3)①根据方程式N
2
(g)+3H
2
(g)
2NH
3
(g)可知,正方应是体积减小的可逆反应,所以如果保持容积不变,则压强降低,这说明在反应过程中乙容器中的压强始终大于甲容器中的压强。压强大,反应速率快,到达平衡的时间少,即建立平衡所需的时间:甲>乙。
②正方应是体积减小的可逆反应,因此压强大有利于平衡向正反应方向移动,氨气的体积分数增大,所以达到平衡后氨气的体积分数:甲<乙。
举一反三
向2L密闭容器中加入一定量的A、B、C三种气体,一定条件下发生反应,各物质的物质的量随时间变化如图甲所示[t
0
~15 s阶段n(B)未画出]。图乙为t
2
时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段所改变的外界条件均不同。已知t
3
~t
4
阶段为使用催化剂。观察下图,回答以下问题:
(1)甲图中从反应至达到平衡状态,生成物C的平均反应速率为____________________。
(2)图乙中t
2
时引起平衡移动的条件是______,t
5
时引起平衡移动的条件是_______。(填序号)
A.升高温度 B.增大反应物浓度 C.使用催化剂 D.减少体系压强
(3)图乙中表示平衡混合物中,在这四个阶段中C的物质的量最高的一段时间是______。(填序号): A.15s-t
2
时段 B.t
3
-t
4
时段 C.t
4
-t
5
时段 D.t
6
以后
(4)该反应的化学方程式可以表示为:_______________________________________________________,
正反应为______________(填“放热”或“吸热”)反应。
(5)反应开始时加入的B的物质的量为________________。
题型:不详
难度:
|
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研究NO
2
、SO
2
、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
(1)I
2
O
5
可使H
2
S、CO、HC1等氧化,常用于定量测定CO的含量。已知:
2I
2
(s)+5O
2
(g)=2I
2
O
5
(s) △H=-75.56 kJ·mol
-1
2CO(g)+O
2
(g)=2CO
2
(g) △H=-566.0 kJ·mol
-1
写出CO(g)与I
2
O
5
(s)反应生成I
2
(s)和CO
2
(g)的热化学方程式:
。
(2)一定条件下,NO
2
与SO
2
反应生成SO
3
和NO两种气体:NO
2
(g)+SO
2
(g)
SO
3
(g)+NO(g)将体积比为1∶2的NO
2
、SO
2
气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO
3
和NO的体积比保持不变
d.每消耗1molSO
2
的同时生成1molNO
测得上述反应平衡时NO
2
与SO
2
体积比为1∶6,则平衡常数K=
。
(3)从脱硝、脱硫后的烟气中获取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。将CO
2
转化为甲醇的热化学方程式为:CO
2
(g)+3H
2
(g)
CH
3
OH(g)+H
2
O(g) △H
3
①取五份等体体积CO
2
和H
2
的的混合气体 (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(CH
3
OH) 与反应温度T的关系曲线如图所示,则上述CO
2
转化为甲醇反应的△H
3
0(填“>”、“<”或“=”)。
②在容积为1L的恒温密闭容器中充入1molCO
2
和3molH
2
,进行上述反应。测得CO
2
和CH
3
OH(g)的浓度随时间变化如下左图所示。若在上述平衡体系中再充0.5molCO
2
和1.5mol水蒸气(保持温度不变),则此平衡将
移动(填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”)。
③直接甲醇燃料电池结构如上右图所示。其工作时负极电极反应式可表示为
。
题型:不详
难度:
|
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Ⅰ.甲醇是一种新型的能源。
(1)合成气(组成为H
2
和CO)是生产甲醇的重要原料,请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式
。
(2)已知H
2
(g)、CO(g)和CH
3
OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol
-1
、-283.0kJ·mol
-1
和-726.5kJ·mol
-1
,则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
;
(3)在容积为l L的密闭容器中,由CO和H
2
合成甲醇。在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T
1
、T
2
均大于300℃);
下列说法正确的是
(填序号)
A.温度为T
1
时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH
3
OH)=
(mol·L
-1
·min
-1
)
B.该反应在T
1
时的平衡常数比T
2
时的大
C.该反应为吸热反应
D.处于A点的反应体系从T
1
变到T
2
,达到平衡时
减小
(4)在T
1
温度时,将1 mol CO和2mol H
2
充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为
;
(5)在直接以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为碱性,负极的反应式为
;假设原电解质为NaOH,且电池工作一段时间后溶质只有Na
2
CO
3
,此时溶液中各离子浓度大小关系为
Ⅱ.已知K
sp
(AgCl)=1.56×10
-10
,K
sp
(AgBr)=7.7×10
-13
,K
sp
(Ag
2
CrO
4
)=9×10
-11
。某溶液中含有C1
-
, Br
-
和CrO
4
2-
,浓度均为0.010mo1·L
-1
,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L
-1
的AgNO
3
溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为
。
题型:不详
难度:
|
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⑴已知某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应方程式为:
⑵利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H
2
(g)+CO(g)
CH
3
OH(g);ΔH=-90.8kJ·mol
②2CH
3
OH(g)
CH
3
OCH
3
(g)+H
2
O(g);ΔH=-23.5kJ·mol
③CO(g)+H
2
O(g)
CO
2
(g)+H
2
(g);ΔH=-41.3kJ·mol
总反应:3H
2
(g)+3CO(g)
CH
3
OCH
3
(g)+CO
2
(g)的ΔH=__________
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H
2
O(g)
H
2
(g)+CO
2
(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
该反应的正反应方向是反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H
2
O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO
2
、N
2
O
4
等。
对反应:N
2
O
4
(g)
2NO
2
(g)△H>0,在温度为T
1
、T
2
时,平衡体系中NO
2
的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(5)CO
2
(g)+3H
2
(g)
CH
3
OH(g)+H
2
O(g)△H=-49.0kJ·mol
-1
。现在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是
题型:不详
难度:
|
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2
H
8
N
2
)和四氧化二氮(N
2
O
4
)是长征系列火箭的常规推进剂。请回答下列相关问题:
(1)偏二甲肼(C
2
H
8
N
2
)与四氧化二氮(N
2
O
4
)反应的化学方程式可表示为:
C
2
H
8
N
2
+2N
2
O
4
3N
2
+2X+4H
2
O
则X的化学式为____________(选填下列选项的编号字母)。
A.O
2
B.CO
2
C.H
2
(2)1 g液态偏二甲肼与足量的液态四氧化二氮完全反应生成气态产物,放出Q kJ热量,则相同条件下0.1 mol偏二甲肼发生该反应能放出的热量为_____________kJ (选填下列编号字母)。
A.6Q B.30Q C.60Q
题型:不详
难度:
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