(14分)氨是重要的化工產(chǎn)品之一,研究合成氨反應(yīng)具有重要意義。

(1) 已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為:

 ,

寫出以N2和H2為原料合成NH3的熱化學(xué)方程式________________________。

(2) 某小組研究了其他條件不變時,改變某一條件對上述反應(yīng)的影響,實(shí)驗結(jié)果如下圖所示:

①t1時刻改變的條件為__________________。

②t2時刻,恒壓充入氦氣,t3時刻達(dá)到平衡。在圖中畫出t2時刻后的速率變化圖像。

(3) 相同溫度下,A、B、C三個密閉容器,A、B恒容,C帶有可自由移動的活塞K,各向其中充入如圖所示反應(yīng)物,初始時控制活塞K使三者體積相等,一段時間后均達(dá)到平衡。

①達(dá)到平衡時,A、C兩個容器中NH3的濃度分別為cl、c2,則c1______c2(填“>”、“<”或“=”)。

②達(dá)到平衡時,若A、B兩容器中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率分別為α(A),α(B),則α(A)+α(B)______1(填“ >”、“<”或“=”)。

③達(dá)到平衡時,若容器C的體積是起始時的3/4,則平衡時容器C中H2的體積分?jǐn)?shù)為_______。

(4) 直接供氨式堿性燃料電池(DAFC),以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,其電池反應(yīng)為 4NH3+3O2=2N2+6H2O,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________________。

 

【答案】

(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H= -90.8 kJ·mol1(2分)

(2)①升高溫度 (2分)

② (2分)

(3)①  <(2分) ② < (2分)    ③50% (2分)

(4)2NH3—6e+6OH=N2+6H2O (2分)

【解析】

試題分析:(1)根據(jù)鍵能關(guān)系計算:△H=反應(yīng)物的鍵能-生成物的鍵能=946+436×3-390.8×6=-90.8 kJ·mol1;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H= -90.8 kJ·mol1

(2)①t1時刻正逆反應(yīng)速率都增大,向逆向移動,則是升高溫度;②恒壓充入氦氣,相當(dāng)于減壓,正逆速率都減小,向逆向移動,如下圖

(3)

①A恒容,壓強(qiáng)減小,C恒壓,所以C中壓強(qiáng)大于A, c1<c2。

②A中相當(dāng)于氨氣是2mol,B容器中是A中的2倍,壓強(qiáng)增大,則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于A。即1-α(A)>α(B),則α(A)+α(B)<1;

③若容器C的體積是起始時的3/4,則平衡時物質(zhì)的量是起始時的3/4,

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

起始(mol)  1    3          0

轉(zhuǎn)化(mol)  x    3x        2x

平衡(mol) 1-x  3-3x        2x

(4-2x)/4=3/4;x=0.5;則H2的體積分?jǐn)?shù)為1.5÷3=50%

(4)電池總反應(yīng)為 4NH3+3O2=2N2+6H2O,知道正極反應(yīng)為:O2+4e-+2H2O=4OH,由總反應(yīng)減去正極反應(yīng),則負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3—6e+6OH=N2+6H2O。

考點(diǎn):考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式書寫、化學(xué)平衡、燃料電池的書寫等。

點(diǎn)評:本題以合成氨為載體,考查了高考的中熱點(diǎn)知識:熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡、原電池等知識,綜合性強(qiáng),也是高考的?純(nèi)容,平時學(xué)習(xí)要注意整理這類習(xí)題。

 

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆河北省唐山一中高三第二次月考化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題

(14分)氨是重要的化工產(chǎn)品之一,研究合成氨反應(yīng)具有重要意義。
(1) 已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為:
 ,
寫出以N2和H2為原料合成NH3的熱化學(xué)方程式________________________。
(2) 某小組研究了其他條件不變時,改變某一條件對上述反應(yīng)的影響,實(shí)驗結(jié)果如下圖所示:
①t1時刻改變的條件為__________________。
②t2時刻,恒壓充入氦氣,t3時刻達(dá)到平衡。在圖中畫出t2時刻后的速率變化圖像。

(3) 相同溫度下,A、B、C三個密閉容器,A、B恒容,C帶有可自由移動的活塞K,各向其中充入如圖所示反應(yīng)物,初始時控制活塞K使三者體積相等,一段時間后均達(dá)到平衡。

①達(dá)到平衡時,A、C兩個容器中NH3的濃度分別為cl、c2,則c1______c2(填“>”、“<”或“=”)。
②達(dá)到平衡時,若A、B兩容器中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率分別為α(A),α(B),則α(A)+α(B)______1(填“ >”、“<”或“=”)。
③達(dá)到平衡時,若容器C的體積是起始時的3/4,則平衡時容器C中H2的體積分?jǐn)?shù)為_______。
(4) 直接供氨式堿性燃料電池(DAFC),以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,其電池反應(yīng)為 4NH3+3O2=2N2+6H2O,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:2012屆河北省石家莊市高三第二次模擬理科綜合化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題

(14分)氨是重要的化工產(chǎn)品之一,研究合成氨反應(yīng)具有重要意義。
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,寫出以N2(g)和H2(g)為原料合成NH3(g)的熱化學(xué)方程式_______________
(2) 某小組研究了其他條件不變時,改變某一條件對上述反應(yīng)的影響,實(shí)驗結(jié)果如下圖所示:

①t1時刻改變的條件為__________________
②t2時刻,恒壓充入氦氣,t3時刻達(dá)到平衡。在圖中畫出t2時刻后的速率變化圖像。
(3) 相同溫度下,A、B、C三個密閉容器,A、B恒容,C帶有可自由移動的活塞K,各向其中充人如圖所示反應(yīng)物,初始時控制活塞K,使三者體積相等,一段時間后均達(dá)到平衡。

①達(dá)到平衡時,A、C兩個容器中NH3的濃度分別為cl、c2,則c1______c2(填“>”、“<”或“=”)。
②達(dá)到平衡時,若A、B兩容器中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率分別為,則______1(填“ >”、“<”或“=”)。
③達(dá)到平衡時,若容器C的體積是起始時的,則平衡時容器C中H2的體積分?jǐn)?shù)為_______
(4) 直接供氨式堿性燃料電池(DAFC),以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,其電池反應(yīng)為 4NH3+3O2=2N2+6H2O,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年山東省文登市高三第二次統(tǒng)考理科綜合化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

-甲乙苯()是一種重要的有機(jī)原料,用該物質(zhì)可合成其他物質(zhì)。

已知:1molD與足量鈉反應(yīng)可生成1mol氫氣;

D、EF每種分子中均只含有一種含氧官能團(tuán)。

G是一種有機(jī)高分子化合物。

回答下列問題:

1)對-甲乙苯的系統(tǒng)命名為_____________;A的結(jié)構(gòu)簡式為____________。

2A→B的反應(yīng)類型為___________F中含氧官能團(tuán)的名稱為____________。

3C在引發(fā)劑的作用下,可生成高分子化合物,該高分子化合物的鏈節(jié)為____________

41molE和足量銀氨溶液反應(yīng),生成沉淀的物質(zhì)的量為___________。

5D+F→G的化學(xué)方程式為_____________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年河北省石家莊市高三第二次模擬理科綜合化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

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(3) 相同溫度下,A、B、C三個密閉容器,A、B恒容,C帶有可自由移動的活塞K,各向其 中充人如圖所示反應(yīng)物,初始時控制活塞K,使三者體積相等,一段時間后均達(dá)到平衡。

①達(dá)到平衡時,A、C兩個容器中NH3的濃度分別為cl、c2,則c1______c2(填“>”、“<”或“=”)。

②達(dá)到平衡時,若A、B兩容器中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率分別為,則 ______1(填“ >”、“<”或“=”)。

③達(dá)到平衡時,若容器C的體積是起始時的,則平衡時容器C中H2的體積分?jǐn)?shù)為_______

(4) 直接供氨式堿性燃料電池(DAFC),以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,其電池反應(yīng)為 4NH3+3O2=2N2+6H2O,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________________。

 

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