氨在国民经济中占有重要的地位.(1)生成氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气.C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g);△H=+131.3kJ/mol;
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氨在国民经济中占有重要的地位. (1)生成氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气. C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g);△H=+131.3kJ/mol;△S=+133.7J/(mol⋅K).该反应在较低温度下能否自发进行______(填“能”或“不能”) (2)已知在400°C时,2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g);△H>0的K=2. ①400°C时,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的K=______(填数值) ②400°C时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时v(NH3)正______v(NH3)逆(填“大于”、“小于”、“等于”、“不确定”) (3)体积相同的甲、乙两个容器中,分别充入等物质的量的氮气和氢气,在相同温度下发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)并达到平衡,在这一过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,则甲容器中氮气的转化率______乙容器中氮气的转化率(填“大于”、“小于”或“等于”) (4)已知:1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g);△H=-46.0kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);△H=-285.8kJ/mol 1/2N2(g)+O2(g)=NO2(g);△H=+33.9kJ/mol H2O(l)=H2Og);△H=+44kJ/mol则氨气燃烧热的热化学方程式为______. |
答案
(1)为使反应能自发进行,则有△G=△H-T•△S=+131.3kJ/mol-T×10-3×(+133.7kJ/(mol•K))<0, T>=982K,在较低温度下不能自发进行,故答案为:不能; (2)①由题意可知:K1==2,则K2==0.5,故答案为:0.5; ②一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol, 则c(N2)=4mol/L,c(H2)=2mol/L,c(NH3)=4mol/L, 则K2===0.5,说明反应达到平衡状态,则有v(NH3)正=v(NH3)逆, 故答案为:等于; (3)甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,随着反应的进行,甲容器中的压强逐渐减小,因增大压强平衡向正反应方向移动, 则甲容器中氮气的转化率小于乙容器中氮气的转化率,故答案为:小于; (4)已知:①N2(g)+H2(g)=NH3(g)△H=-46.0kJ/mol; ②H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol; ③N2(g)+O2(g)=NO2(g)△H=+33.9kJ/mol; ④H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol; 由盖斯定律可知,将②×+③-①可得NH3(g)+O2(g)=NO2(g)+H2O(l), 其反应热△H=(=-285.8kJ/mol)×+(+33.9kJ/mol)-(-46.0kJ/mol)=-348.8kJ/mol, 则氨气燃烧热的热化学方程式为:NH3(g)+O2(g)=NO2(g)+H2O(l)△H=-348.8kJ/mol, 故答案为:NH3(g)+O2(g)=NO2(g)+H2O(l)△H=-348.8kJ/mol. |
举一反三
丙烷(C3H8)在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活. 已知:①2C3H8(g)+7O2(g)═6CO(g)+8H2O,△H1=-2741.8kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g),△H2=-566kJ/mol (1)反应C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O 的△H= . (2)现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成1mol CO和2mol CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),△H=+41.2kJ/mol ①下列事实能说明该反应达到平衡的是 . a.体系中的压强不发生变化 b.v正(H2)=v正(CO) c.混合气体的密度不再发生变化 d.CO2的浓度不再发生变化 ②向平衡体系中充入少量CO则平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”). ③若该反应达到平衡后,升高温度,则上述平衡向 反应方向移动(填“正”或“逆”). |
汽车内燃机工作时产生的高温会引起N2和O2发生反应生成NO气体,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一. (1)如图表示在T1、T2两种不同温度下,一定量的NO发生反应:2NO(g)⇌N2(g)+O2(g).反应过程中N2的体积分数随时间变化的图象.升高温度,该反应的平衡常数K将______(填“增大”、“减小”或“不变”). (2)2000℃时,向容积为2L的密闭容器中充入10mol N2与5mol O2,达到平衡后NO的物质的量为2mol,则2000℃时该反应的平衡常数K的数值为______.该温度下,若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1mol,则达到平衡后N2的转化率为______. (3)研究发现,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如: CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ•mol-1 若1mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为______kJ. |
联合国气候变化大会于2009年12月7~18目在哥本哈根召开.中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%. (1)有效“减碳”的手段之一是节能.下列制氢方法最节能的是______(填字母序号). A.电解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑ B.高温使水分解制氢:2H2O2H2↑+O2↑ C.太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑ D.天然气制氢:CH4+H2O CO+3H2 (2)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之一. 己知:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.7KJ•mol-1 ① 2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5KJ ② CO2(g)+H2(g)△H=-41.2KJ•mol-1 ③ 则反应2CO2(g)+6H2(g)→2CH3OH(g)+2H2O(g)的△H=______. (3)CO2可转化成有机物实现碳循环:CO2→CH3OH→HCOOH,用离子方程式表示HCOONa溶液呈碱性的原因______,写出该反应的平衡常数(Kh)表达式:Kh=______,升高温度,Kh______(选填“增大”、“减小”或“不变”). (4)常温下,将0.2mol•L-1HCOOH和0.1mol•L-1NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH<7,说明HC00H的电离程度______HCOONa的水解程度(填“大于”或“小于”).该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是______. |
一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染.已知: ①CH4 ( g )+4NO2( g )=4NO( g )+CO2( g )+2H2O( g )△H=一574kJ•mol-1 ②CH4 ( g )+4NO( g )=2N2( g )+CO2( g )+2H2O( g )△H=一1 160kJ•mol一1. 下列正确的选项是( )A.CH4 ( g )+2NO2 ( g )=N2( g )+CO2 ( g )+2H2O ( l)△H=一867 kJ•mol-1 | B.CH4催化还原NOx为N2的过程中,若x=1.6,则转移的电子总数为3.2 mol | C.若0.2 mol CH4还原NO2至N2,在上述条件下放出的热量为173.4 kJ | D.若用标准状况下4.48L CH4 还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为3.2 mol | 近年来我国汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物.在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染. (1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mo1 2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221.0kJ/mo1 2(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mo1 尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)═N2(g)=2CO2(g)△H=______. (2)某研究性学习小组在技术人员的指导下,在某温度时,按如图所示的流程探究某种催化剂作用下的反应速率,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | c(NO)(×10-4mol•L-1) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 | c(CO)(×10-3mol•L-1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
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