合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。已知N2(g)與H2(g)反應(yīng)生成17 g  NH3(g),放出46.1 kJ的熱量。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)通常用鐵作催化劑,加催化劑會(huì)使圖中E變_____(填“大”或“小”),E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響?_ _。理由是_________                          
(2)圖中ΔH=________kJ·mol-1;
(3)起始充入2mol·L-1 N2和5.5 mol·L-1 H2,經(jīng)過(guò)50 min,NH3的濃度為1mol·L-1,
則v(N2)=____________mol·L-1·min-1、C(H2)=______________mol·L-1;
已知NH3(g)= NH3 (l)  ΔH=-QkJ·mol-1,書(shū)寫(xiě)N2(g)+3H2(g)=2NH3 (l)的熱化學(xué)方程式       ________                                       。

(1)小,無(wú)!鱄取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量差;(2)-92.2 (3)0.01   4
(4)N2(g) + 3H2(g) ? 2NH3(g)  ΔH=-(92.2+Q)kJ·mol-1

解析試題分析:(1)用鐵作催化劑可以降低反應(yīng)活化能E,所以加催化劑會(huì)使圖中E變變小;△H取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量差,所以E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱沒(méi)有影響。
(2)NH3的物質(zhì)的量為17g/17g·mol-1="1mol"    △H="2×-46.1" kJ="-92.2" kJ(該反應(yīng)為放熱反應(yīng),符號(hào)為負(fù))
(3)NH3的變化濃度為1mol·L-1時(shí),根據(jù)反應(yīng)比,N2的濃度變化了0.5mol·L-1,v(N2)=0.5mol·L-1/50 min="0.01" mol·L-1;NH3的變化濃度為1mol·L-1時(shí),根據(jù)反應(yīng)比,H2的濃度變化了1.5 mol·L-1,C(H2)=5.5 mol·L-1-1.5 mol·L-1="4" mol·L-1
(4)N2(g) + 3H2(g) ? 2NH3(g)  ΔH=-(92.2+Q)kJ·mol-1
考點(diǎn):本題著重考查了化學(xué)反應(yīng)熱、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的相關(guān)知識(shí)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

化學(xué)反應(yīng)原理在工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的意義。
(1)工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3(g)與CO2(g)經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)生成尿素,兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:

則NH3(g)與CO2(g)反應(yīng)生成尿素的熱化學(xué)方程式為                  。
(2)已知反應(yīng)Fe(s) +CO2(g) FeO(s) +CO(g) ΔH ="a" kJ/mol
測(cè)得在不同溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如下:

①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=            ,a           0(填“>”、“<”或“=”)。在500℃ 2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),F(xiàn)e和CO2的起始量均為4 mol,則5 min后達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為              ,生成CO的平均速率v(CO)為             
②700℃反應(yīng)達(dá)到平衡后,要使該平衡向右移動(dòng),其他條件不變時(shí),可以采取的措施有    
(填字母)。

A.縮小反應(yīng)器容積 B.增加Fe的物質(zhì)的量
C.升高溫度到900℃ D.使用合適的催化劑

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無(wú)法直接測(cè)得,但可通過(guò)間接的方法測(cè)定。現(xiàn)根據(jù)下列3個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=―24.8kJ?mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=―47.2kJ?mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ?mol-1
寫(xiě)出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:__________________________________________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

2011年11月1日,我國(guó)自行研制的“長(zhǎng)征二號(hào)F”遙八運(yùn)載火箭將“神舟八號(hào)”飛船送入太空預(yù)定軌道,兩天后與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器實(shí)現(xiàn)成功對(duì)接。偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)是長(zhǎng)征系列火箭的常規(guī)推進(jìn)劑。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:
(1)偏二甲肼(C2H8N2)與四氧化二氮(N2O4)反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為:
C2H8N2+2N2O43N2+2X+4H2O  
則X的化學(xué)式為_(kāi)___________(選填下列選項(xiàng)的編號(hào)字母)。
A.O2     B.CO2    C.H2
(2)1 g液態(tài)偏二甲肼與足量的液態(tài)四氧化二氮完全反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物,放出Q kJ熱量,則相同條件下0.1 mol偏二甲肼發(fā)生該反應(yīng)能放出的熱量為_(kāi)____________kJ (選填下列編號(hào)字母)。
A.6Q     B.30Q     C.60Q

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(8分)(1)肼(N2H4)是發(fā)射航天飛船常用的高能燃料。將NH3和NaClO按一定物質(zhì)的量比混合反應(yīng),生成肼、NaCl和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。
(2)在火箭推進(jìn)器中裝有強(qiáng)還原劑肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑過(guò)氧化氫,當(dāng)它們混合時(shí),即產(chǎn)生大量氣體,并放出大量熱。已知:H2O(l)H2O(g) ΔH=" +44" kJ/mol。12.8 g液態(tài)肼與足量過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵,放?56.65 kJ的熱量。
①請(qǐng)寫(xiě)出液態(tài)肼與過(guò)氧化氫反應(yīng)生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式______________________。
②則16 g液態(tài)肼與足量過(guò)氧化氫反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是___________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

為了減少CO對(duì)大氣的污染,某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2。已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)   △H=-566kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   △H=-483.6KJ·moL-1
H2O (g)=H2O(l)         △H=-44.0KJ·moL-1
(1)氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱△H=           kJ·moL-1
(2)寫(xiě)出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的熱化學(xué)方程式                 
(3)往 1L體積不變的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g),在t℃時(shí)反應(yīng)并達(dá)到平衡,若該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=1,則t℃時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為       ;反應(yīng)達(dá)到平衡后,升高溫度,此時(shí)平衡常數(shù)將      (填“變大”、“不變”或“變小”),平衡將向        (填“正”或“逆”)方向移動(dòng)。
(4)在CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2中,為了提高CO的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是        。

A.增大的CO濃度B.增大的H2O(g)濃度C.使用催化劑D.降低溫度

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(1)已知:2NO2(g)N2O4(g);△H<0。在恒溫恒容條件下,將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時(shí)間t的變化關(guān)系如下圖所示。

①a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中,表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是                。
②前10 min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=             mol·L-1·min-1。反應(yīng)在第一個(gè)平衡點(diǎn)的平衡常數(shù)K(1)=                (可用分?jǐn)?shù)表示)。反應(yīng)在第二個(gè)平衡點(diǎn)的平衡常數(shù)K(2)與第一個(gè)平衡點(diǎn)的平衡常數(shù)K(1)的關(guān)系:K(2)             K(1)(填“>”、“=”或“<”)。
③請(qǐng)?jiān)谟覉D坐標(biāo)中畫(huà)出1 mol N2O通入2L的密閉容器中反應(yīng)發(fā)生過(guò)程中的能量變化示意圖,并在虛線上分別標(biāo)出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式。

(2)右圖中a、b、c、d分別代表氧族元素(ⅥA族):Te(碲)、Se(硒)、S、O氫化物的反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)示意圖。試回答下列問(wèn)題:

①請(qǐng)你歸納:非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與形成氫化物的反應(yīng)熱△H的關(guān)系                    。
②寫(xiě)出硒化氫發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:                                           。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

SO2和NOx在化學(xué)工業(yè)上有重要用途,也是大氣污染的主要來(lái)源,開(kāi)發(fā)和利用并重,預(yù)防和治理并舉是當(dāng)前工業(yè)上和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域研究的主要課題之一。
(1)在接觸法制硫酸的過(guò)程中,發(fā)生2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0反應(yīng),某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如下圖所示,根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題:

①平衡狀態(tài)由A到B時(shí),平衡常數(shù)K(A)     K(B)(填“>”、“<”或“=”);
②將2.0molSO2和1.0molO2置于10L的密閉容器中,若40s后反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)體系總壓強(qiáng)為0.10MPa,這一段時(shí)間內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率為                。
該反應(yīng)的平衡常數(shù)為                       。
(2)用CH4催化還原NOx可消除氮的氧化物的污染,例如:
CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=—574kJ·mol—1
CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=—1160kJ·mol—1
取標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4并使之完全反應(yīng):
①若將NO2還原至N2,整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為                  
②若還原NO2和NO的混合物,放出的總熱量Q的取值范圍是              。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
(1)已知:
下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述正確的是

A.正反應(yīng)活化能小于169.8kJ·mol-1
B.逆反應(yīng)活化能一定小于169.8kJ·mol-1
C.正反應(yīng)活化能不小于169.8kJ·mol-1
D.正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能小169.8kJ·mol-1
(2)H2S熱分解制氫時(shí),常向反應(yīng)器中通入一定比例空氣,使部分H2S燃燒,其目的是     。
(3)H2O的熱分解也可得到H2,高溫下水分解體系中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系,如圖1所示。在4000℃~5000℃時(shí)可能發(fā)生下列哪些反應(yīng)      (填寫(xiě)字母)。


(4)制取氫氣的另一種方法是電解尿素[CO(NH22]的堿性溶液,裝置示意圖見(jiàn)圖2(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò),陰、陽(yáng)極均為惰性電極)。該電解裝置中電解排出液中的主要成分是      (寫(xiě)化學(xué)式)。
(5)已知下列物質(zhì)的KSP
5.6×10-12;Ca(OH)2;1.4×10-5。氯堿工業(yè)中 電解飽和食鹽水也能得到氫氣,電解所用的鹽水需精制,去除有影響的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42[c(SO42)>c(Ca2+)]。某精制流程如下:

①鹽泥a除泥沙外,還含有的物質(zhì)是            。
②過(guò)程I中將NH4+轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是            
③過(guò)程II中除去的離子有            。
④經(jīng)過(guò)程III處理,需求鹽水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。若鹽水b中NaClO的含量是7.45mg/L,則處理10m3鹽水b,至多添加10%Na2SO3溶液      kg(溶液體積變化忽略不計(jì))

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