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【題目】氮及其化合物是科學家們一直在探究的問題,它們在工農業(yè)生產和生命活動中起著重要的作用;卮鹣铝袉栴}:

(一)已知① H2O(g)=H2O(1) H=-44kJmol-1

N2(g)+O2(g)2NO(g) H=+180.5kJmol-1

4NO(g)+6H2O(g)4NH3(g)+5O2(g) H=+l025kJmol-1

寫出NH3(g)O2(g)在一定條件下轉化為N2(g)與液態(tài)水的熱化學方程式_________

(二)工業(yè)合成氨的原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H =-92.4kJmol-1。合成時反應溫度控制在500℃,壓強是2×l07~5×l07Pa,鐵觸媒做催化劑。

(1)下列反應條件的控制不能用勒夏特列原理解釋的是_________。

A.及時分離出NH3

B.使用鐵觸媒做催化劑

C.反應溫度控制在500℃左右

D.反應時壓強控制在2×l07~5×l07Pa

(2)一定溫度下,將1molN2和3molH2置于一恒定容積的密閉容器中反應,一段時間后反應達到平衡狀態(tài)。下列說法中正確的是________。

A.單位時間內,有3mol H-H生成的同時又6md N-H斷裂,說明反應達到平衡狀態(tài)

BN2H2的物質的量之比保持不變時,說明反應達到平衡狀態(tài)

C.達到平衡狀態(tài)時,混合氣體的平均相對分子質量變大

D.達到平衡狀態(tài)后,再充入2molNH3,重新達到平衡后,N2的體積分數(shù)變小

(三)如圖表示H2的轉化率與起始投料比(n(N2)n(H2))、壓強的變化關系,則與曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應的壓強P1、P2P3 從高到低的順序是_________________;測得BX,60)點時N2的轉化率為50%,則X=________。

(四)一定溫度下,將lmolN23molH2置于一密閉容器中反應,測得平衡時容器的總壓為P,NH3的物質的量分數(shù)為20%,列式計算出此時的平衡常數(shù)Kp=________(用平衡分壓代替平衡濃度進行計算,分壓=總壓×體積分數(shù),可不化簡)。

(五)以NO原料,通過電解的方法可以制備NH4NO3,其總反應是8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3,寫出以惰性材料作電極的陽極反應式:_______________。

【答案】 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1) H=-1650kJ/mol BC CD P1>P2>P3 2∶5 NO+2H2O-3e-=4H++NO3-

【解析】(一)已知 H2O(g)=H2O(1) H=-44kJmol-1,N2(g)+O2(g)2NO(g) H=+180.5kJmol-14NO(g)+6H2O(g)4NH3(g)+5O2(g) H=+l025kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律,將×6-×2-得:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1) H=-44kJmol-1×6-+180.5kJmol-1×2-+l025kJmol-1=-1650kJ/mol,故答案為:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1) H=-1650kJ/mol;

(二)(1A.及時分離出NH3,減小了氨氣的濃度,平衡正向移動,能用勒夏特列原理解釋,不選;B.使用鐵觸媒做催化劑,平衡不移動,不能用勒夏特列原理解釋,選;C.正反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,不利于氨的合成,反應溫度控制在500左右是提高反應速率和催化劑的活性,不能用勒夏特列原理解釋,選;D.該反應屬于氣體體積減小的反應,增大壓強有利于平衡正向移動,能用勒夏特列原理解釋,不選;故選BC;

2A.單位時間內,有3mol H-H生成的同時必定6md N-H斷裂,不能說明反應達到平衡狀態(tài),錯誤;B.根據(jù)方程式,起始是N2H2的物質的量之比等于化學計量數(shù)之比,反應過程中N2H2的物質的量之比始終保持不變,不能說明反應達到平衡狀態(tài)C.反應后,氣體的物質的量減小,質量不變,因此達到平衡狀態(tài)時,混合氣體的平均相對分子質量變大,正確;D.達到平衡狀態(tài)后,再充入2molNH3,相當于增大壓強,平衡正向移動,重新達到平衡后,N2的體積分數(shù)變小 ,正確;故選CD

(三)分析圖象變化可知:在投料比一定時,曲線、、對應的氫氣的轉化率依次降低,因此壓強依次減小,故P1>P2>P3;設起始量氫氣為x,氮氣物質的量為y;根據(jù)題意和圖像,N2的轉化率為50%,H2的轉化率為60%

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

yx

0.5y 0.6x

0.5y0.6x=13,解得= ,即X=,故答案為:P1>P2>P3;

(四) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始(mol 1 3 0

反應 x 3x 2x

平衡 1-x 3-3x 2x

×100%=20%,解得x=mol,NH3的物質的量分數(shù)為÷=20%,N2的物質的量分數(shù)為20%,H2的物質的量分數(shù)為60%, 平衡常數(shù)Kp= ,故答案為: ;

(五)根據(jù)總反應:8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3,陽極發(fā)生氧化反應,一氧化氮失去電子生成硝酸根離子,電極反應式為NO+2H2O-3e-=4H++NO3-,故答案為:NO+2H2O-3e-=4H++NO3-。

練習冊系列答案
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【題目】光刻膠的一種合成路線如下:

己知:

I.

II.

III.RCOOH+CH=CH→RCOOCH=CH2

請回答下列問題:

(1)A的名稱是________________。C中所含官能團的名稱是________________。

(2)C→D的反應類型是:________________,X的結構簡式為________________。

(3)D+G→光刻膠的化學方程式為____________。

(4)T是C的同分異構體,T具有下列性質或特征:①能發(fā)生水解反應和銀鏡反應;②能使溴水褪色;③屬于芳香族化合物。則T的結構有___________種,其中核磁共振氫譜為5組峰,且峰面積比為1:1:2:2:2的結構簡式為__________________

(5)根據(jù)自己已學知識并結合相關信息,寫出以CH3CH2OH為原料制備(CH3CH2CH2COOH的合成路線流程圖(無機試劑任選)。________________

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X

Y

A

再加入A

B的百分含量

B

再加入C

A的體積分數(shù)

C

增大壓強

A的轉化率

D

升高高溫度

混合氣體平均摩爾質量

A. A B. B C. C D. D

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容量瓶用蒸餾水洗滌但沒有干燥

定容時仰視刻度線

沒有洗滌溶解NaCl固體的燒杯和玻璃棒

稱量NaCl固體時所用砝碼生銹了

A. ①③ B. ②③ C. ①②③ D. 全部

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已知: CH3CH=CHCOOH+CO2+H2O

回答下列問題

(1)B的結構簡式為________,B分子中含有的官能團為________(填官能團名稱)。

(2)反應③為取代反應,該反應的化學方程式為________

(3)C的名稱為________。

(4)A的結構簡式為________,反應⑤的反應類型為________

(5)B有多種同分異構體,其中與B含有相同官能團的同分異構體有________種。

(6)已知

參照上述合成路線,以為原料(無機試劑任選),設計制備的合成路線________。

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