(5)① -175.1 kJ/mol ② NH3 == NH4Cl(s)是一個焓減.熵減的反應(yīng).在低溫下自發(fā).在高溫下不自發(fā).而其逆反應(yīng)NH4Cl的分解則在高溫下自發(fā). 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

科學(xué)家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法.曾有報道:在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng),生成的主要產(chǎn)物為NH3和另一種常見氣體.進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系(其它條件均相同),部分實驗數(shù)據(jù)見下表:
T/K 303 313 323
平衡時NH3的生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
回答下列問題:
(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
2N2+6H2O
 催化劑 
.
 
4NH3+3O2
2N2+6H2O
 催化劑 
.
 
4NH3+3O2

(2)請在答題紙的坐標圖中畫出上述反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖,并進行必要標注

(3)與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比,該方法中固氮反應(yīng)速率慢.請?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議:
升高溫度,增大反應(yīng)物N2的濃度
升高溫度,增大反應(yīng)物N2的濃度

(4)已知:
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=-184.6kJ/mol
1
2
N2(g)+2H2(g)+
1
2
Cl2(g)═NH4Cl(s)△H=-313.6kJ/mol
①計算NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)的反應(yīng)焓變:△H=
-175.1 kJ/mol
-175.1 kJ/mol

②室溫下NH3就和HCl能發(fā)生化合反應(yīng)生成NH4Cl;而在加熱的條件下,NH4Cl則能分解為NH3和HCl.請用所學(xué)的化學(xué)原理解釋這一現(xiàn)象:
NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)是一個焓減、熵減的反應(yīng),在低溫下自發(fā),在高溫(加熱條件)下不自發(fā).而其逆反應(yīng)NH4Cl的分解則在高溫下自發(fā)
NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)是一個焓減、熵減的反應(yīng),在低溫下自發(fā),在高溫(加熱條件)下不自發(fā).而其逆反應(yīng)NH4Cl的分解則在高溫下自發(fā)

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已知CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)  ΔH=175.7 kJ·mol-1

C(s)+O2(g)CO2(g)  ΔH=-393.5 kJ·mol-1

求1 t CaCO3分解生成生石灰理論上需要含雜質(zhì)10%的焦炭多少千克?

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已知CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)  ΔH=175.7 kJ·mol-1

C(s)+O2(g)CO2(g)  ΔH=-393.5 kJ·mol-1

求1 t CaCO3分解生成生石灰理論上需要含雜質(zhì)10%的焦炭多少千克?

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(2012?丹東模擬)二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型燃料,在未來可能替代汽油、液化氣、煤氣等并具有優(yōu)良的環(huán)保性能.工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中(壓力2.0~10.0Mpa,溫度230~280℃)進行下列反應(yīng):
①CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-90.7kJ?mol-1
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ?mol-1
(1)若要增大反應(yīng)①中H2的轉(zhuǎn)化率,在其它條件不變的情況下可以采取的措施為
B C
B C

A.加入某物質(zhì)作催化劑
B.加入一定量CO
C.反應(yīng)溫度降低
D.增大容器體積
(2)在某溫度下,若反應(yīng)①的起始濃度分別為:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2.4mol/L,5min后達到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則5min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為
0.1mol/(L?min)
0.1mol/(L?min)
;若反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L;達到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,a=
5.4
5.4
mol/L.
(3)催化反應(yīng)室中總反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
-246.1 kJ?mol-1
-246.1 kJ?mol-1
;830℃時反應(yīng)③的K=1.0,則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K
1.0(填“>”、“<”或“=”).
(4)二甲醚的燃燒熱為1455kJ?mol-1,則二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式為
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1455 kJ?mol-1
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1455 kJ?mol-1

(5)“二甲醚燃料電池”是一種綠色電源,其工作原理如圖所示.寫出a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+

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已知下列熱化學(xué)方程式:
①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566.0kJ?mol-1
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H3=-571.6kJ?mol-1
通過計算(要有計算過程),寫出1mol C與液態(tài)H2O反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式
C(S)+H2O(l )=CO (g)+H2(g)△H=+175.3 kJ?mol-1
C(S)+H2O(l )=CO (g)+H2(g)△H=+175.3 kJ?mol-1

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