【題目】運用化學反應原理研究合成氨反應有重要意義,請完成下列探究:

(1)生產(chǎn)氫氣:將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣。Cs)+H2OgH2g) + COg) △H=+131.3kJ/mol,△S=+133.7J/(mol·K),該反應在低溫下_______(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。

(2)已知在 400℃時,N2g) + 3H2g 2NH3g)的 K=05

①在400℃時,2NH3g N2g) + 3H2g)的 K'=_________(填數(shù)值)。

400℃時,在 0.5L 的反應容器中進行合成氨反應,一段時間后,測得 N2、H2、NH3 的物質(zhì)的量分別為 2mol、1mol2mol,則此時反應 vN2_____________ vN2(填 “>”、“<”、“=”或“不能確定”)。

③已 知 HH 鍵 鍵 能 為 436kJ/molNH 鍵 鍵 能 為 391kJ/mol , N N 鍵 鍵 能 為945.6kJ/mol,則反應N2g)+ 3H2g2NH3g)的△H= ____________。若在恒溫、恒壓條件下,向平衡體系中通入氬氣,則平衡_____________(填“向左”、 “向右”或“不”)移動;使用催化劑_____________(填“增大”、“減小”或“不改變”)反 應的△H。

(3)在 25℃下,將 a mol/L 的氨水和 0.01mol/L 的鹽酸等體積混合,反應平衡時溶液中的 cNH4+)=cCl-),則溶液顯__________(填“酸”、“堿”或“中”)性;用含 a 的代數(shù)式表示 NH3H2O 電離常數(shù) Kb= ______________________________________。

【答案】不能 2 = 向左 不改變

【解析】

(1),在低溫時該值大于0,所以不能在低溫下自發(fā)進行,答案為:不能;

(2)N2g) + 3H2g2NH3g)與2NH3gN2g) + 3H2g)互為可逆反應,平衡常數(shù)互為倒數(shù),K'=2;一段時間后,測得N2、H2、NH3 的物質(zhì)的量濃度分別為4 mol/L,2mol/L,4mol/L,所以該狀態(tài)是平衡狀態(tài),正逆反應速率相等;根據(jù)鍵能大小直接計算反應焓變;在恒溫、恒壓條件下,向平衡體系中通入氬氣,體積增大,相當于壓強減小,平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動,向左移動;催化劑不改變反應的焓變;答案為:2;=;;向左;不改變;

(3)根據(jù)電荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),已知c(NH4+)=c(Cl-),所以c(H+)=c(OH-),顯中性;此溶液中,c(NH4+)=c(Cl-)=0.005 mol/L,c(H+)=c(OH-)=;NH3H2O電離常數(shù);答案為:中;。

練習冊系列答案
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【題目】任取兩種烴混合,完全燃燒生成的CO2的物質(zhì)的量小于H2O的物質(zhì)的量,則這兩種烴的組合不可能是 (   )

A.烷烴和烷烴B.烷烴和烯烴C.烷烴和炔烴D.烯烴和炔烴

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【題目】請寫出下列有機化合物的結(jié)構簡式和鍵線式。

(1) _______________、______________;

(2)_______________、______________;

(3)_____________________________;

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【題目】根據(jù)環(huán)保要求,在處理有氰電鍍廢水時,劇毒的CN-離子在催化劑TiO2顆粒作用下,先用NaClOCN-離子氧化成CNO-CN-CNO-N元素均為-3價),再在酸性條件下繼續(xù)與NaClO反應生成N2、CO2Cl2。環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用如圖裝置進行實驗,測定CN-被處理的百分率。

現(xiàn)將濃縮后含CN-離子的污水與過量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的濃度為0.2mol/L)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段時間后,打開橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,關閉活塞;卮鹣铝袉栴}:

(1)根據(jù)題意,寫出相關主要反應的離子方程式:甲中的反應:____,乙中的反應:____。

(2)上述實驗是通過測定CO2的量來確定對CN-的處理效果。丙裝置中的試劑是____,丁裝置的目的是_____;干燥管Ⅱ的作用是_____。

(3)假定上述每一個裝置都充分吸收,則利用該裝置測得的CN-被處理的百分率與實際值相比_____(填偏高偏低),簡述可能的原因:_____。

(4)若干燥管Ⅰ中堿石灰增重1.408g,則該實驗中測得CN-被處理的百分率為____。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】(1)1800K時,2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H= -354.2kJ/mol;

3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) H= -550.9kJ/mol

則反應:2Fe3O4(s)+1/2O2(g) === 3Fe2O3(s)H =_____ kJ·mol1,四氧化三鐵在充滿氧氣的集氣瓶中反應生成Fe2O3_____(不能”)自發(fā)進行。

(2)2018年是合成氨工業(yè)先驅(qū)哈伯(PHaber)獲得諾貝爾獎100周年。N2H2生成NH3的反應為:1/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g) H(298K)= - 46.2KJmol-1,Fe催化劑作用下的反應歷程如下(*表示吸附態(tài))

化學吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;

表面反應:N*+ H* NH*;NH*+ H* NH2*;NH2* + H*NH3*

脫附:NH3* NH3(g)

其中, N2的吸附分解反應活化能高、速率慢,決定了合成氨的整體反應速率。 請回答:

利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有__________。

A.低溫   B.高溫    C.低壓   D.高壓  E.催化劑

實際生產(chǎn)中,常用Fe作催化劑,控制溫度773K,壓強3.0 ×105Pa,原料中N2H2物質(zhì)的量之比為1:2.8。

分析說明原料氣中N2過量的兩個理由_________;_____________

關于合成氨工藝的下列理解,正確的是_______。

A.合成氨反應在不同溫度下的HS都小于零

B.當溫度、壓強一定時,在原料氣(N2H2的比例不變)中添加少量惰性氣體,有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率

C.基于NH3有較強的分子間作用力可將其液化,不斷將液氨移去,利于反應正向進行

D.分離空氣可得N2,通過天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化可得H2,原料氣須經(jīng)過凈化處理,以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】S2Cl2是一種金黃色易揮發(fā)的液體,常用作橡膠硫化劑。某化學興趣小組擬設計 實驗制備少量的S2Cl2,査閱資料知:

①干燥的氯氣在 110℃~140℃與硫反應,即可得到 S2Cl2

S 的熔點為 1128℃、沸點為 4446℃;S2Cl2 的熔點為-76℃、沸點為 138℃。

S2Cl2+Cl22SCl2。

S2Cl2 易和水發(fā)生歧化反應。

該小組設計的制備裝置如如圖(夾持儀器和加熱裝置已略去)

(1)連接好實驗裝置后的第一步實驗操作是____________。

(2)A 裝置中制取氯氣的離子反應方程式_____________。

(3)裝置 B、C 中的試劑分別是__________________________; 若實驗中缺少 C 裝置,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品渾濁不清,請用化學方程式表示其原因____________。

(4)該實驗的操作順序應為_____________(用序號表示)。

①加熱裝置 A ②加熱裝置 D ③通冷凝水 ④停止加熱裝置 A ⑤停止加熱裝置 D

(5)圖中 G 裝置中應放置的試劑為______________,其作用為______________。

(6)在加熱 D 時溫度不宜過高,其原因是_______________; 為了提高 S2Cl2 的純度,關鍵的操作是控制好溫度和______________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】NH4Cl

電荷守恒:________

物料守恒:________

質(zhì)子守恒:________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】201811月《Nature Energy》報道了巾科院大連化學物理研究所科學家用Ni- BaH2 /Al2O3、Ni- LiH等作催化劑,實現(xiàn)了在常壓、100-300℃的條件下合成氨。

1)在元素周期表中,氧和與其相鄰且同周期的兩種元素的第一電離能由大到小的順序為 __ ;基態(tài)Ni2+的核外電子排布式為 ___,若該離子核外電子空間運動狀態(tài)有15種,則該離子處于 ___(填激發(fā))態(tài)。

2)氨在糧食生產(chǎn)、國防中有著無可替代的地位,也是重要的化工原料,可用于合成氨基酸、硝酸、TNT等。甘氨酸(NH2CH2COOH)是組成最簡單的氨基酸,熔點為182℃,沸點為233℃

①硝酸溶液中NO3的空間構型為____。

②甘氨酸中N原子的雜化類型為____,分子中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為____,晶體類型是 ___,其熔點、沸點遠高于相對分子質(zhì)量幾乎相等的丙酸(熔點為-2l℃,沸點為141℃)的主要原因:一是甘氨酸能形成內(nèi)鹽;二是____。

3NH3分子中的鍵角為107°,但在[Cu(NH3)4]2+離子中NH3分子的鍵角如圖l所示,導致這種變化的原因是____

4)亞氨基鋰(Li2NH)是一種儲氫容量高、安全性能好的固體儲氫材料,其晶胞結(jié)構如圖2所示,若晶胞參數(shù)為d pm,密度為ρg/cm3,則阿伏加德羅常數(shù)NA=____(列出表達式)mol-l。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】氯化銅晶體(CuCl2·2H2O)中含有FeCl2雜質(zhì),為制得純凈的氯化銅晶體,首先將其制成水溶液,再按下圖所示的操作步驟進行提純。

請參照下表給出的數(shù)據(jù)填空。

1)操作I加入X的目的是___________________________ 。

2)下列物質(zhì)都可以作為X,適合本實驗的X物質(zhì)可以是_________(填字母)。

A KMnO4 B NaClO C H2O2 D Cl2

3)操作IIY試劑為____________(填化學式),并調(diào)節(jié)溶液的pH______范圍。

4)實驗室在配制CuCl2溶液時需加入少許_________(填物質(zhì)名稱),理由是(文字敘述并用有關離子方程式表示)__________________________________________。

5)若將CuCl2溶液蒸干灼燒,得到的固體是_________________(填化學式);若要得無水CuCl2,請簡述操作方法______________________________________________。

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