(6分)自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。(1)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g) DH=a kJ·mol-1
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(6分)自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。 (1)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g) DH=a kJ·mol-1的平衡常数K如下表:
温度/℃
| 1538
| 1760
| 2404
| 平衡常数K
| 0.86×10-4
| 2.6×10-4
| 64×10-4
| 该反应的△H 0(填“>”、“=”或“<”)。 (2)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应: N2(g)+O2(g)2NO(g)达到平衡时N2的浓度为 。(此温度下不考虑O2与NO的反应。计算结果保留两位有效数字) (3)科学家一直致力于研究常温常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。相应的热化学方程式如下: 2N2(g)+6H2O(1)=4NH3 (g)+3O2(g) DH=+1530kJ·mol-1 则氨催化氧化反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(1)的反应热DH= 。 (用含a的代数式表示) |
答案
(1)> (2)2.5mol/L (3)(2a-1530)kJ·mol- |
解析
(1)根据表中数据可知,升高温度,平衡常数增大,所以反应是吸热反应,即△H>0. (2) N2(g)+O2(g)2NO(g) 起始量(mol) 2.6 2.6 0 转化量(mol) x x 2x 平衡量(mol) 2.6-x 2.6-x 2x 根据该温度下的平衡常数可知 解得x=0.1mol,所以平衡时氮气的浓度为 (3)考查盖斯定律的应用。将反应①N2(g)+O2(g)2NO(g) DH=a kJ·mol-1和反应②2N2(g)+6H2O(1)=4NH3 (g)+3O2(g) DH=+1530kJ·mol-1叠加,即①×2-②得到4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(1),所以其反应热是(2a-1530)kJ·mol-。 |
举一反三
已知下列热化学方程式: ① Fe2O3(s) + 3CO(g) =" 2Fe(s)" + 3CO2(g) △H= -25kJ·mol-1 ② 3Fe2O3(s) + CO(g) = 2Fe3O4(s) + CO2(g) △H=" -" 47kJ·mol-1 则下列关于Fe3O4(s)被CO还原成Fe(s)和CO2的热化学方程式的书写中正确的是( )A.Fe3O4 + 4CO =" 3Fe" + 4CO2△H= -14kJ·mol-1 | B.Fe3O4(s) + 4CO(g) =" 3Fe(s)" + 4CO2(g)△H= -22kJ·mol-1 | C.Fe3O4(s) + 4CO(g) =" 3Fe(s)" + 4CO2(g)△H= +14kJ·mol-1 | D.Fe3O4(s) + 4CO(g) =" 3Fe(s)" + 4CO2(g)△H= -14kJ·mol-1 |
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下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-483.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为483.6 kJ·mol-1 | B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定 | C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2 则ΔH1>ΔH2 | D.已知Ni(CO)4(s)=Ni(s)+4CO(g) ΔH=+Q kJ·mol-1,则Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(s) ΔH=-Q kJ·mol-1 |
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已知破坏1 mol H—H键、Cl—Cl键分别需要吸收436kJ、243kJ能量,形成1molH—Cl键放出432kJ能量,则由H2与Cl2生成1 mol HCL总的过程需要( )A.放热185kJ | B.吸热185kJ | C.放热92.5kJ | D.吸热92.5kJ |
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已知C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是-1411.0kJ·mol-1和-1366.8kJ mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为A.-44.2 kJ·mol-1 | B.+44.2 kJ·mol-1 编号 起始状态(mol) 平衡时HBr(g) 物质的量(mol) | C.-330 kJ·mol-1 | D.+330 kJ·mol-1 |
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18 g炭粉燃烧所得气体中CO占,CO2占;且C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.35 kJ·mol-1, CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.57 kJ·mol-1,与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是( )A.196.46 kJ | B.55.175 kJ | C.141.285 kJ | D.282.57 kJ |
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