利用氮气、氢气在一定条件下生成氨气这一可逆反应来合成氨,是一个重要的化工反应。常用来生产液氨和氨水。完成下列填空:(1)如图表示合成氨时生成1mol生成物时的能

利用氮气、氢气在一定条件下生成氨气这一可逆反应来合成氨,是一个重要的化工反应。常用来生产液氨和氨水。完成下列填空:(1)如图表示合成氨时生成1mol生成物时的能

题型:不详难度:来源:
利用氮气、氢气在一定条件下生成氨气这一可逆反应来合成氨,是一个重要的化工反应。常用来生产液氨和氨水。
完成下列填空:
(1)如图表示合成氨时生成1mol生成物时的能量变化,E的单位为kJ。请写出合成氨的热化学方程式____________________。

(热量用E1、E2或E3表示)。该图中的实线与虚线部分是什么反应条件发生了变化?
(2)在一定温度下,若将4a mol H2和2amol N2放入VL的密闭容器中,5分钟后测得N2的转化率为50%,则该段时间用H2表示的反应速率为__________摩尔/(升–秒)。若此时再向该容器中投入a mol H2、amol N2和2amol NH3,判断平衡移动的方向是_____(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
(3)液氨和水类似,也能电离:2NH3NH4++ NH2,某温度时,其离子积K=2×l0-30。该温度下:①将少量NH4Cl固体加入液氨中,K____________2×10-30(填“<”、“>”或“=”);②将少量金属钠投入液氨中,完全反应后所得溶液中各微粒的浓度大小关系为:_______
(4)工厂生产的氨水作肥料时需要稀释。用水稀释0.1mol/L稀氨水时,溶液中随着水量的增加而减少的是
A.c(NH4+)/c(NH3•H2O) B.c(NH3•H2O)/c(OH-)
C.c(H+)/c(NH4+) D.c(OH-)/c(H+)

答案
(1)N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)+2(E3-E1)kJ/mol; 催化剂
(2)0.01a/v ; 正向移动
(3)=;c(NH3)>c(NH2-)>c(Na+)>c(NH4+
(4)B、D
解析

试题分析:
(1)根据题意及图像可知该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+2(E3-E1)kJ/mol;改变某一条件,降低了反应的活化能,使很多原来不能反应的分子变为活化分子,提高了活化分子的百分比率,反应速率加快。这是催化剂的作用。
(2)5分钟后测得N2的转化率为50%,则∆n(N2)=amol,则∆n(H2)=3amol,所以V(H2)= (∆n(H2)÷v)÷ ∆t="3amol÷" Vl÷5min×60s/min=0.01a/vmol/(L·s).根据反应方程式N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)可知达平衡时各种物质的物质的量为n(N2)=amol;n(H2)="amol" n(NH3)=2amol.若在此时再向该容器中投入a mol H2、amol N2和2amol NH3。相当于将容器的容积压缩至原来的一半。由于压强增大的影响大于浓度增大的影响,所以增大压强。化学平衡向气体体积减小的反应方向移动。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以在此时再向该容器中投入a mol H2、amol N2和2amol NH3,化学平衡向正反应方向移动。
(3)离子积K只与温度有关,而与其它条件无关。由于温度没变,所以K不会变化,还等于2×10-30。②在液氨中存在电离平衡2NH3NH4++ NH2。若将少量金属钠投入液氨中,发生反应2Na+ 2NH4+=2NaNH2+H2↑.由于消耗了NH4+,破坏了电离平衡,促使NH3向电离的方向移动。最终达到平衡。由于NH3的电离程度是很微弱的。所以完全反应后所得溶液中各微粒的浓度大小关系为:c(NH3)>c(NH2-)>c(Na+)>c(NH4+)。
(4)在氨水中存在电离平衡:NH3·H2ONH4++OH-。用水稀释0.1mol/L稀氨水时。若平衡不移动,c(NH3•H2O)、c(NH4+)、c(OH-)都减小。但加水稀释时平衡向电离的方向移动,c(NH3•H2O)进一步减小,c(NH4+)、c(OH-)的浓度在减小的基础上又略有增加。但由于在溶液中存在水的电离平衡H2OH+ +OH-。c(H+)·c(OH-)=Kw,c(OH-)减小,所以c(H+)增大。所以c(NH4+)/c(NH3•H2O)增大;A错误。(NH3•H2O)/c(OH-)减小;B正确。C.c(H+)/c(NH4+)增大。错误。D.c(OH-)/c(H+)减小,正确。故选项为B、D。
举一反三
下面对数据资料的利用不正确的是
A.利用热效应大小可以判断某些物质的稳定性强弱
B.利用密度数据可判断液体混合物是否可以通过蒸馏分离
C.利用原子(或离子)半径数据可推断某些原子(或离子)的氧化性和还原性的强弱
D.利用溶解度数据可推测将一些物质混合物分离开来的可能性

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已知化学能与其他形式的能可以相互转化。填写下表的空白:
化学反应方程式(例子)
能量转化形式

由化学能转化为热能
②Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
 
③CaCO3CaO+CO2
 
 
上述反应中属于氧化还原反应的是(填序号) 。 
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吸热反应一定是(  )。
A.释放能量
B.反应物总能量高于生成物总能量
C.贮存能量
D.反应物总能量低于生成物总能量

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下列反应中既属于氧化还原反应又属于放热反应的是(  )。
A.氢氧化钾与硫酸的反应
B.锌与盐酸反应放出氢气
C.镁条在空气中燃烧
D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应

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在反应键的H2+Cl2=2HCl中,已知H—H键的键能为436 kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol-1,H—Cl键的键能为431 kJ·mol-1,判断当1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时该反应(  )。
A.是吸热反应
B.是放热反应
C.吸收183 kJ热量
D.放出183 kJ热量

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