(9分)(1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:N2(g) + 3H2
题型:不详难度:来源:
(9分)(1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应: N2(g) + 3H2O(1) 2NH3(g) + O2(g) ;△H =" a" kJ·mol—1 进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:
T/K
| 303
| 313
| 323
| NH3生成量/(10-6mol)
| 4.8
| 5.9
| 6.0
| ①此合成反应的a 0;ΔS 0,(填“>”、“<”或“=”) ②已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92.4kJ·mol—1 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) ΔH = -571.6kJ·mol—1 则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为: (2)①已知:0.5mol液态肼(N2H4)与足量的液态双氧水反应生成氮气和水蒸气,放出256kJ的热量,写出该反应的热化学方程式 ②又已知H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•mol-1。则32g液态肼与足量的液态双氧水反应生成氮气和液态水时放出的热量是 kJ ③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大优点是 |
答案
(1)①>、> (各1分) ②2N2(g) + 6H2O(1) = 4NH3(g) + 3O2(g) ΔH="+1530" kJ·mol-1 (2分) 或者N2(g) + 3H2O(1) = 2NH3(g) + O2(g) ΔH="+765" kJ·mol-1 (2分) (2)①N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H="-512kJ." mol-1(2分) ②688(2分)③产物无污染(1分) |
解析
(1)①随着温度的升高,氨气的含量逐渐增大,说明正反应是吸热反应。反应前后气体的体积是增大的,所以△S大于0。 ②考查盖斯定律的应用。根据反应可知①×2-②×3即得到2N2(g) + 6H2O(1) = 4NH3(g) + 3O2(g),所以反应热是-92.4kJ·mol—1×2+571.6kJ·mol—1×3=+1530 kJ·mol-1。 (2)①根据题意可知,1mol肼完全燃烧放出的热量是256kJ×2=512kJ,所以热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H="-512kJ." mol-1。 ②根据H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•mol-1可知N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) △H="-688kJ." mol-1。32g液态肼是1mol,所以放出的热量是688kJ. ③由于肼的燃烧产物是氮气和水,产物无污染。 |
举一反三
在实验室中,用4molSO2与2molO2进行下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.64kJ/mol,当放出314.624kJ热量时,SO2的转化率为( ) |
(12分)已知如图所示的可逆反应:A(g)+B(g)C(g)+D(g) ΔH =" Q" kJ/mol 请回答下列问题:
(1)Q 0(填“>”、“<”或“=”); (2)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(A)=" 1.0" mol/L,c(B)="2.0" mol/L ;达到平衡后,A的转化率为50%,此时B的转化率为 ; (3)若反应温度升高,A的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”); (4)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(A)="3.0" mol/L,c(B)=" a" mol/L;达到平衡后,c(D)="1.0" mol/L,则a= ; (5)反应体系中加入催化剂,反应速率增大,则E1的变化是:E1 (填“增大”“减小”“不变”),ΔH的变化是:ΔH (填“增大”“减小”“不变”)。 |
已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,且氧气中l mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中l mol H-O键形成时放出热量463 kJ.则氢气中l mol H-H键断裂时吸收热量为 ( )A.920 kJ | B.557 kJ | C.436 kJ | D.188 kJ |
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已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H=-Q kJ·mol-1(Q>0),向密闭恒容容器甲中通入l mol SO2和0.5 mol O2,向另一密闭恒容容器乙中通入2 mol SO2和1 mol O2,起始时两容器中气体的温度和压强相同,反应达到平衡时,两容器中气体的温度和压强仍相同,此时甲中放出的热量为Ql kJ,乙中放出的热量为Q2 kJ。则下列关系式正确的是 ( )A.2Q1=Q2<Q | B.2Ql<Q2<Q | C.2Q1=Q2=Q | D.Q1<Q2=Q |
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1840年,瑞士化学家盖斯(G.H.Hess)从大量的实验事实中总结出了一条规律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应焓变是相同的,即盖斯定律.盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义,有些反应的反应焓变虽然无法直接测得,但可以利用盖斯定律间接计算求得.已知3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧,至反应物耗尽.共放出x kJ热量.已知单质碳的燃烧热为了y kJ·mol-1,则1 mol C与O2反应生成CO的反应焓变△H为 ( )A.-y kJ·mol-1 | B.-(10x-y)kJ·mol-1 | C.-(5x-0.5y)kJ·mol-1 | D.(10x-y)kJ·mol-1 |
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