【題目】自從1902年德國化學家哈伯研究出合成氨的方法以來,氮的固定的相關(guān)研究獲得了不斷的發(fā)展。

1)下表列舉了不同溫度下大氣固氮的部分平衡常數(shù)K值。

反應(yīng)

大氣固氮N2(g)+O2(g) 2NO(g)

溫度/

27

2260

K

3.84×10-31

1

①分析數(shù)據(jù)可知:大氣固氮反應(yīng)屬于______(填吸熱放熱)反應(yīng)。

2260℃時,向2 L密閉容器中充入0.3mol N20.3mol O2,20 s時反應(yīng)達平衡。則此 時得到NO____mol,用N2表示的平均反應(yīng)速率為____。

2)已知工業(yè)固氮反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g) △H<0,在其他條件相同時,分別測定此反應(yīng)中N2的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強和溫度(T)變化的曲線如下圖AB所示,其中 正確的是_____(填“A”“B”),T1______T2(填“>”“<”)。

320世紀末,科學家采用高質(zhì)子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),用吸附在它 內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,通過電解實現(xiàn)高溫常壓下的電化學合成氨。其示意圖如C所示,陰極的電極反應(yīng)式為______。

4)近年,又有科學家提出在常溫、常壓、催化劑等條件下合成氨的新思路,反應(yīng)原理為:2N2(g)+6H2O(l)4NH3 (aq) +3O2(g) △H。

已知:①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H1

2H2(g) +O2(g) 2H2O1 △H2

NH3(g) NH3(aq) △H3

△H= ________(用含△H1△H2、△H3的式子表示)。

【答案】1吸熱 (1)②0.2 (2)0.0025 mol·L-1·s-1(2)

2B ;> (每空2) ;

3N2+6H++6e-=2NH3(3)42△H1-3△H2+4△H3(3)

【解析】

試題(1大氣固氮反應(yīng)的化學平衡常數(shù):升高溫度,化學平衡常數(shù)增大,說明升高溫度,化學平衡正向移動,正反應(yīng)反應(yīng)是吸熱反應(yīng),即大氣固氮反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng);在反應(yīng)開始時,c( N2)=c(O2)= 0.3mol÷2L=0.15mol/L,假設(shè)平衡時c(NO)=2xmol/L,則c( N2)=c(O2)= (0.15-x)mol/L,由于在2260℃時該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)是1,c2(NO)=" c(" N2)·c(O2)(2x)2=(0.15-x)2,解得x="0.05mol/L," 則此時得到NO的物質(zhì)的量是n(NO)= 0.05mol/L×2×2L=0.2mol;用N2表示的平均反應(yīng)速率為V(N2)="x÷20s=" 0.05mol/L ÷20s ="0.0025" mol·L-1·s-1;(2N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),在其它條件不變時,增大壓強,化學平衡正向移動,N2的轉(zhuǎn)化率增大,在壓強不變時,升高溫度,化學平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動,所以T1>T2;故A錯誤;B正確;溫度T1>T2; (3) 在陰極N2獲得電子,與其中的H+結(jié)合形成NH3,所以陰極的電極反應(yīng)式為N2 + 6H+ + 6e- = 2NH3。 (4②×3+③×4,整理可得2N2(g) + 6H2O(l)4NH3(aq) + 3O2(g) △H =2△H1-3△H2+4△H3。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】AF六種元素中,除C外其他均為短周期元素,它們的原子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)如下表所示。

元素

原子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)

A

原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的1/5

B

形成化合物種類最多的元素,其單質(zhì)為固體

C

生活中常見的金屬,它有兩種常見的氯化物,且相對分子質(zhì)量相差35.5

D

地殼中含量最多的元素

E

D同主族

F

E同周期,且最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)

請回答下列問題:(用對應(yīng)的化學用語回答)

1B在元素周期表中的位置是__________;用電子式表示AE形成的化合物的形成過程

2A、 D 、EF離子半徑由大到小的順序為________________________________。

3C的某種氯化物的濃溶液可以腐蝕印刷電路板上的金屬銅,此反應(yīng)的離子方程式是__________________;

4B的單質(zhì)與D的氫化物在一定條件下反應(yīng)生成BD和另一產(chǎn)物的化學方程式是____________________。該反應(yīng)為 反應(yīng)。(填吸熱放熱

5F的最高價氧化物與E的最高價氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式為 。

6)如圖:將AF的單質(zhì)與燒堿液構(gòu)成原電池,負極的電極反應(yīng)式為 ;外電路中電子從 電極流向 電極 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】我國科學家合成鉻的化合物通過烷基鋁和[ph3C]+[B(C6F5)4]-活化后,對乙烯聚合表現(xiàn)出較好的催化活性。合成鉻的化合物過程中的一步反應(yīng)為:

回答下列問題:

1Cr3+具有較強的穩(wěn)定性,Cr3+核外電子排布式為___;已知沒有未成對d電子的過渡金屬離子的水合離子是無色的,Ti4+、V3+、Ni2+、Cu+四種離子的水合離子為無色的是___(填離子符號)。

2)化合物丙中1、23、4處的化學鍵是配位鍵的是___處,聚乙烯鏈中碳原子采取的雜化方式為___

3)無水CrCl3NH3作用可形成化學式為CrCl3·5NH3的配位化合物。向該配位化合物的水溶液中加入AgNO3溶液,CrCl3·5NH3中的氯元素僅有沉淀為AgC1;向另一份該配位化合物的水溶液中加入足量NaOH濃溶液,加熱并用濕潤紅色石蕊試紙檢驗時,試紙未變色。該配位化合物的結(jié)構(gòu)簡式為___。

4)水在合成鉻的化合物的過程中作溶劑。研究表明水能凝結(jié)成13種類型的結(jié)晶體。重冰(密度比水大)屬于立方晶系,其立方晶胞沿xyz軸的投影圖如圖所示,晶體中H2O的配位數(shù)為__,晶胞邊長為333.7pm,則重冰的密度為__g·cm-3(寫出數(shù)學表達式,NA為阿伏加德羅常數(shù))

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】我國自主研發(fā)的對二甲苯綠色合成項目取得新進展,其合成過程如圖所示。

下列說法不正確的是

A. 異戊二烯所有碳原子可能共平面

B. 可用溴水鑒別M和對二甲苯

C. 對二甲苯的一氯代物有2種

D. M的某種同分異構(gòu)體含有苯環(huán)且能與鈉反應(yīng)放出氫氣

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料,又稱半導體材料.它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機的一場革命。它可以按下列方法制備:

SiO2 Si() SiHCl3 Si()

下列說法正確的是()

A.步驟①的化學方程式為:SiO2+CSi+CO2

B.SiO2既能與HF反應(yīng),又能與NaOH反應(yīng),所以SiO2屬于兩性氧化物

C.高純硅是制造太陽能電池的常用材料,二氧化硅是制造光導纖維的基本原料

D.含硅化合物硅酸鈉屬于鹽類,不屬于堿,可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某化學研究性小組采用如下裝置(夾持和加熱儀器已略去)電解飽和食鹽水一段時間,并通過實驗測定產(chǎn)物的量來判斷飽和食鹽水的電離率。飽和食鹽水的電解率=(電解的氯化鈉質(zhì)量/總的氯化鈉質(zhì)量)×100%

甲方案:利用甲、乙裝置測定飽和食鹽水的電解率

1)若飽和食鹽水中滴有酚酞,則電解過程中甲裝置中的U形管左端的實驗現(xiàn)象為_____ 該電解池總反應(yīng)的化學方程式為_______;

2)若洗氣瓶a中盛放的為足量的氫氧化鈉溶液,通過測定洗氣瓶a在電解前后的質(zhì)量變化來計算飽和食鹽水的電解率,則正確的連接順序為______________(AB、C、D、E等導管口),則洗氣瓶a中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______;

乙方案:利用甲、丙裝置測定飽和食鹽水的電解率

3)對于乙方案,有同學提出有兩種方法都可測得飽和食鹽水的電解率

Ⅰ.通過測定硬質(zhì)玻璃管中氧化銅固體前后質(zhì)量差來計算飽和食鹽水的電解率。

Ⅱ.通過測定丙裝置中除硬質(zhì)玻璃管外的某裝置前后質(zhì)量差來計算飽和食鹽水的電解率

①一同學認為可以在乙方案方法Ⅱ中的裝置中添加一干燥裝置防止外界空氣中的水蒸氣的干擾,則 該干燥裝置應(yīng)與______口連接(A、BC、DE等導管口)。

②另一同學認為乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ測得的實驗結(jié)論都不正確,你是否同意?_____(同意不同意”)請說明理由 ____。

丙方案:只利用甲裝置測定飽和食鹽水的電解率

4)若電解150mL飽和食鹽水一段時間,測得溶液的為pH14,求飽和食鹽水的電解率_______(保留一位小數(shù),假設(shè)電解前后溶液體積不變,飽和食鹽水密度約為1.33g/mL,溶解度為36.0g)

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如下圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實驗,最合理的選項是

選項

A中的物質(zhì)

B中的物質(zhì)

C中收集的氣體

D中的物質(zhì)

A

濃氨水

CaO

NH3

H2O

B

濃鹽酸

MnO2

Cl2

NaOH溶液

C

稀硝酸

Cu

NO2

H2O

D

濃硫酸

Na2SO3

SO2

NaOH溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖是某學校購買的硫酸試劑標簽上的部分內(nèi)容.據(jù)此下列說法正確的是( )

A. 該硫酸的物質(zhì)的量濃度為1.84mol/L

B. 1mol Zn與足量的該硫酸反應(yīng)產(chǎn)生2gH2

C. 配制200mL 4.6mol/L的稀硫酸需取該硫酸50mL

D. 該硫酸與等體積的水混合所得溶液的物質(zhì)的量濃度等于9.2mol/L

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】救災(zāi)物資中的一瓶“84消毒液的包裝說明上有如下信息:含25%NaClO(次氯酸鈉)1000 mL、密度1.19 g/cm3,稀釋100(體積比)后使用。

請回答下列問題:

1)上述“84消毒液的物質(zhì)的量濃度為___mol/L。

2)該同學取100 mL上述“84消毒液,稀釋后用于消毒,稀釋100倍后的溶液中c(Na)___mol/L(假設(shè)稀釋后溶液密度為10 g/cm3),該消毒液長時間放置在空氣中能吸收標準狀況下CO2的體積為____L。(已知:酸性:H2CO3 HClO HCO3-)

3)災(zāi)區(qū)志愿者根據(jù)上述“84消毒液的包裝說明,欲用NaClO固體(NaClO易吸收空氣中的H2O、CO2)配制480 mL25%NaClO的消毒液。下列說法正確的是___

a.如圖所示的儀器中,有四種是不需要的,還需一種玻璃儀器

b.容量瓶用蒸餾水洗凈后,要烘干才能用于溶液的配制

c.利用購買的商品NaClO來配制可能會導致結(jié)果偏低

d.需要NaClO固體的質(zhì)量為143g

4ClO2對污水中Fe2Mn2、S2CN等有明顯的去除效果。某工廠污水中含CNbmg/L,現(xiàn)用ClO2CN氧化,只生成兩種無毒氣體,其離子反應(yīng)方程式為_____,處理100 m3這種污水,至少需要ClO2_____mol。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案