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
题型:0101 期中题难度:来源:
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和另一种常见气体。进一步研究NH3生成量与温度的关系(其它条件均相同),部分实验数据见下表 |
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回答下列问题: (1)写出该反应的化学方程式_____________________ (2)该反应的焓变△H______0(填“>”、“<”或“=”) (3)请在坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。 |
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(4)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:___________________。 (5)已知: N2(g) + 3H2(g) == 2NH3(g) △H = -92.4 kJ/mol H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) △H = -184.6 kJ/mol 1/2N2(g) + 2H2(g) + 1/2Cl2(g) == NH4Cl(s) △H = -313.6 kJ/mol ① 计算NH3(g) + HCl(g) == NH4Cl(s)的反应焓变:△H =______________ ② 室温下NH3就和HCl能发生化合反应生成NH4Cl;而在加热的条件下,NH4Cl则能分解为NH3和HCl。请用所学的化学原理解释这一现象:____________________________ |
答案
(1)2N2 + 6H2O == 4NH3 + 3O2 (2)> |
(3)“略” (4)升高温度,增大反应物N2的浓度(并不断移出生成物脱离反应体系) (5)① -175.1 kJ/mol;② NH3(g) + HCl(g) == NH4Cl(s)是一个焓减、熵减的反应,在低温下自发,在高温(加热条件)下不自发。而其逆反应NH4Cl的分解则在高温下自发 |
举一反三
已知1 mol红磷转化为1 mol白磷,吸收18.39 kJ热量。 4P(红,s)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1 4P(白,s)+5O2(g)===2P2O5(s) ΔH2 则ΔH1与ΔH2的关系正确的是 |
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A.ΔH1=ΔH2 B.ΔH1>ΔH2 C.ΔH1<ΔH2 D.无法确定 |
已知:O2(g) = O2+(g)+e- △H1= +1175.7 kJ·mol-1 PtF6-(g) =PtF6(g)+e- △H2= +771.1 kJ·mol-1 O2+(g)+PtF6-(g) =O2PtF6(s) △H3= -482.2 kJ·mol-1 则反应O2(g)+PtF6(g) = O2PtF6(s)的△H是 |
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A.77.6 kJ B.-77.6 kJ·mol-1 C.+77.6kJ·mol-1 D.-886.8kJ·mol-1 |
甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);△H=+48.0kJ·mol-1 ②CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g); △H=-192.9kJ·mol-1 下列说法正确的是 |
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A.CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol-1 B.反应①中的能量变化如上图所示 C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 D.根据②推知反应CH3OH(1)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H > -192.9kJ·mol-1 |
已知: C(s)+1/2O2(g) === CO(g) △H1= -110.5 kJ·mol-1 C(s)+O2(g) === CO2(g) △H2= -393.5 kJ·mol-1 则C(s)+CO2(g) ===2CO(g) 的△H 为 |
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A.+283.5 kJ·mol-1 B.+172.5 kJ·mol-1 C.-172.5 kJ·mol-1 D.-504 kJ·mol-1 |
根据盖斯定律判断下图所示的物质转变过程中,正确的等式是 |
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A.△H= △H2=△H3= △H4 B.△H1+△H2=△H3+△H4 C.△H1+△H2+ △H3=△H4 D.△H1= △H2+ △H3+ △H4 |
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