一種“人工固氮”的新方法是在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng)生成NH3：N2＋3H2O2NH3＋O2
進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表(反應(yīng)時間3 h)：

T/℃
30
40
50
生成NH3量/(10－6 mol)
4.8
5.9
6.0
 
請回答下列問題：
(1)50℃時從開始到3 h內(nèi)以O(shè)2物質(zhì)的量變化表示的平均反應(yīng)速率為________ mol·h－1。
(2)該反應(yīng)過程與能量關(guān)系可用如圖表示，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是____________。

(3)與目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應(yīng)速率較慢。請?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議：_______________________________________。
(4)工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在某壓強(qiáng)恒定的密閉容器中加入2 mol N2和4 mol H2，達(dá)到平衡時，N2的轉(zhuǎn)化率為50%，體積變?yōu)?0 L。求：
①該條件下的平衡常數(shù)為________；
②若向該容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均大于0，在相同條件下達(dá)到平衡時，混合物中各組分的物質(zhì)的量與上述平衡相同。反應(yīng)放出的熱量________(填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。

(1)1.5×10－6
(2)N2(g)＋3H2O(l)=2NH3(g)＋O2(g)ΔH＝＋765.2 kJ·mol－1
(3)升高溫度
(4)①400 �、�<

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（14分）催化劑是化工技術(shù)的核心，絕大多數(shù)的化工生產(chǎn)均需采用催化工藝。
⑴人們常用催化劑來選擇反應(yīng)進(jìn)行的方向。下圖所示為一定條件下1mol CH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時，生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化劑作用下，CH3OH與O2反應(yīng)主要生成          （填“CO、CO2或HCHO”）。

②2HCHO(g)＋O2(g)＝2CO(g)＋2H2O(g) 
△H＝       。
③在稀硫酸催化下，HCHO可以通過反應(yīng)生成分子式為C3H6O3的環(huán)狀三聚甲醛分子，其分子中同種原子的化學(xué)環(huán)境均相同。寫出三聚甲醛的結(jié)構(gòu)簡式：         。
④甲醇制取甲醛可用Ag作催化劑，含有AgCl會影響Ag催化劑的活性，用氨水可以溶解除去其中的AgCl，寫出該反應(yīng)的離子方程式：                             。
⑵一種以銅作催化劑脫硫有如下兩個過程：
①在銅的作用下完成工業(yè)尾氣中SO2的部分催化氧化，所發(fā)生反應(yīng)為：
2SO2＋2n Cu＋(n＋1)O2＋(2－2 n) H2O＝2n CuSO4＋(2－2n) H2SO4
從環(huán)境保護(hù)的角度看，催化脫硫的意義為                          ；每吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L SO2，被SO2還原的O2的質(zhì)量為
       g。
②利用下圖所示電化學(xué)裝置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生。寫出裝置內(nèi)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                                         。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

平衡是化學(xué)反應(yīng)原理中的重要內(nèi)容。按要求回答下列問題：
（1）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)     ΔH1 平衡常數(shù)為K1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)            ΔH2 平衡常數(shù)為K2
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH="______" (用ΔH 1和ΔH 2表示)；此反應(yīng)該溫度下的平衡常數(shù)K=______(用K1和K2表示)。
（2）已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)，該反應(yīng)在3L密閉容器中，在兩種不同的條件下進(jìn)行反應(yīng)，A、B的起始物質(zhì)的是分別為3.0mol和6.0mol，其中實(shí)驗(yàn)I的條件為T1℃。A的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。

①實(shí)驗(yàn)Ⅱ可能改變的條件是_______________。
②T1℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____(用分?jǐn)?shù)表 示)，達(dá)到平衡時，A的反應(yīng)速率為____。
（3）已知HCN溶液的電離平衡常數(shù)Ka=10－5mol?L－1，c平衡(HCN)≈c起始(HCN)，水的電離可不計(jì)，則此溫度下0.1 mol?L－1的HCN溶液的pH=_________。
（4）對于0.1mol?L－1 Na2CO3溶液，該溶液中離子濃度由大到小的順序是______，向該溶液中加水稀釋的過程中，c(H2CO3)逐漸____(填“增大”“不變”或“減小”， 下同) ，c(H2CO3)/ c(CO32－)逐漸______。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

煤氣化和液化是現(xiàn)代能源工業(yè)中重點(diǎn)考慮的能源綜合利用方案。最常見的氣化方法為用煤生產(chǎn)水煤氣，而當(dāng)前比較流行的液化方法為用煤生產(chǎn)CH3OH。
(1)已知：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH2
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH3
則反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)的ΔH＝______。
(2)如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。

①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1________K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②由CO合成甲醇時，CO在250 ℃、300 ℃、350 ℃下達(dá)到平衡時轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系曲線如下圖所示，則曲線c所表示的溫度為________ ℃。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是____________。

③以下有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是________(填序號)。
A．恒溫、恒容條件下，若容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化，則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
B．一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
C．使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
D．某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c(CO)＝0.2 mol·L－1，則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(3)一定溫度下，向2 L固定體積的密閉容器中加入1 mol CH3OH(g)，發(fā)生反應(yīng)：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)，H2的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。

0～2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)＝__________。該溫度下，反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K＝__________。相同溫度下，若開始時加入CH3OH(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則__________(填序號)是原來的2倍。
A．平衡常數(shù)                 B．CH3OH的平衡濃度
C．達(dá)到平衡的時間               D．平衡時氣體的密度

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。根據(jù)下圖回答下列問題：

(1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是                            ；
(2)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的ΔH3＝                   ，P和Cl2一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的ΔH4           ΔH3(填“大于”、“小于”、或“等于”)。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，“節(jié)能減排”，減少全球溫室氣體排放，研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具體有重要意義。
（1）如圖是在101 kPa，298K條件下1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成1mol CO2和1mol NO過程中的能量變化示意圖。

已知：

請寫出NO與CO反應(yīng)生成無污染氣體的熱化學(xué)方
程式：                             。
（2）將0.20 mol N02和0.10 mol CO充入一個容積恒定為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，在不同條件下，反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的濃度變化狀況如圖所示。

①下列說法正確的是          （填序號）。
a．容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化說明該反應(yīng)達(dá)到乎衡
b．當(dāng)向容器中再充人0． 20 mol NO時，平衡向正反應(yīng)方向移動，K增大
c．升高溫度后，K減小，N02的轉(zhuǎn)化率減小
d．向該容器內(nèi)充人He氣，反應(yīng)物的體積減小，濃度增大，所以反應(yīng)速率增大
②計(jì)算產(chǎn)物NO在0～2 min內(nèi)平均反應(yīng)速率v（NO）=         mol·L-1·min-1
③第4 min時改變的反應(yīng)條件為      （填“升溫’’、“降溫’’）。
④計(jì)算反應(yīng)在第6 min時的平衡常數(shù)K=      。若保持溫度不變，此時再向容器中充人CO、NO各0．060 mol，平衡將           移動（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（3）有學(xué)者想以如圖所示裝置用原電池原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料。其負(fù)極反應(yīng)式為       ，當(dāng)有0.25 mol SO2被吸收，則通過質(zhì)子（H+）交換膜的H+的物質(zhì)的量為     mol。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2013年霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g)+2CO2CO2(g)+N2(g)
①對于氣相反應(yīng)，用某組分（B）的平衡壓強(qiáng)（PB）代替物質(zhì)的量濃度（CB）也可以表示平衡常數(shù)（記作KP），則該反應(yīng)的KP=-                。
②該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)的ΔH            0。（選填“>”、“<”）
③在某一絕熱、恒容的密閉容器中充入一定量的NO、CO發(fā)生上述反應(yīng)，測得正反應(yīng)的速率隨時間變化的曲線如圖所示（已知：t2 --tl=t3－t2）。

則下列說法不正確的是         。（填編號）
A．反應(yīng)在c點(diǎn)未達(dá)到平衡狀態(tài)
B．反應(yīng)速率a點(diǎn)小于b點(diǎn)
C．反應(yīng)物濃度a點(diǎn)大于b點(diǎn)
D．NO的轉(zhuǎn)化率：tl～t2>t2～t3
（2）煤的綜合利用、使用清潔能源等有利于減少環(huán)境污染。合成氨工業(yè)原料氣的來源之一水煤氣法，在催化劑存在條件下有下列反應(yīng)：
①
②
③
①△H3和△H1、△H2的關(guān)系為△H3=            。
②在恒溫條件下，將l mol CO和1 mol H2O（g）充入某固定容積的反應(yīng)容器，達(dá)到平衡時有50%的CO轉(zhuǎn)化為CO2。在tl時保持溫度不變，再充入1 mol H2O（g），請?jiān)趫D中畫出tl時刻后H2的體積分?jǐn)?shù)變化趨勢曲線。

③甲醇汽油可’以減少汽車尾氣對環(huán)境的污染。
某化工廠用水煤氣為原料合成甲醇，恒溫條件下，在體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)到達(dá)平衡時，測得CO、H2、CH3OH分別為1 mol、1 mol、1 mol，容器的體積為3L，現(xiàn)往容器中繼續(xù)通人3 mol CO，此時v（正）         v（逆）（選填‘‘>”、“<’’或“=”），判斷的理由        。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

11.2 g KOH的稀溶液與1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反應(yīng)放出11.46 kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為　　　　　　　　,則KOH與H2SO4的中和熱為　　　　。 

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

“氫能”是人類未來最理想的新能源之一。
（1）實(shí)驗(yàn)測得，1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9 kJ熱量，則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為__________________________。
（2）利用核能把水分解制氫氣，是目前正研究的課題。如圖是其中的一種流程，流程中用了過量的碘（提示：反應(yīng)②的產(chǎn)物是O2、SO2和H2O）。
完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)①________________；反應(yīng)②________________。此法制取氫氣的最大優(yōu)點(diǎn)是____________________。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案