【題目】科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的方法研究.用N2和H2合成NH3的能量變化如圖所示。

(1)合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________,已知E2=212.4kJ/mol,則該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能是______。

(2)反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率______,E2的變化是______。(填“增大”、“減小”或“不變”)

(3)工業(yè)上常采用高溫高壓,使用催化劑的方法改變?cè)摲磻?yīng)的反應(yīng)速率,在甲乙兩個(gè)體積均為2L固定容積的密閉容器中,分別充入1molN2、3molH2和1molN2、3molH2、1molHe,反應(yīng)速率甲__乙(填大于、小于或等于)。

(4)該反應(yīng)的△S______0,(填大于、小于或等于),理論上在______條件下可以自發(fā)。

【答案】N2(g)+3H2(g)2 NH3(g) △H2= -92.4kJmol-1 120 kJmol-1 增大 減小 等于 小于 低溫

【解析】

(1)根據(jù)圖示,1mol氮?dú)夂?/span>3mol氫氣完全反應(yīng)生成2mol氨氣,放出92.4kJ的熱量,據(jù)此書寫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;根據(jù)反應(yīng)熱=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能計(jì)算正反應(yīng)的活化能;

(2)催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能,加快反應(yīng)速率,據(jù)此分析判斷

(3)由于容器的體積不變且相等,充入氦氣,不影響反應(yīng)物的濃度,據(jù)此分析判斷;

(4)N2(g)+3H2(g)2 NH3(g)S<0,H<0,結(jié)合G=H-TS<0分析判斷。

(1)根據(jù)圖示,1mol氮?dú)夂?/span>3mol氫氣完全反應(yīng)生成2mol氨氣,放出92.4kJ的熱量,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2 NH3(g) H2= -92.4kJmol1;反應(yīng)熱=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能,則正反應(yīng)的活化能=-92.4kJmol1+212.4kJ/mol=120 kJmol1,故答案為:N2(g)+3H2(g)2 NH3(g) H2= -92.4kJmol1;120 kJmol1;

(2)反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率加快,催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能,則E2減小,故答案為:增大;減小;

(3)在甲乙兩個(gè)體積均為2L固定容積的密閉容器中,分別充入1molN2、3molH21molN2、3molH2、1molHe,由于容器的體積不變且相等,充入氦氣,不影響反應(yīng)物的濃度,因此反應(yīng)速率相等,故答案為:等于;

(4)N2(g)+3H2(g)2 NH3(g)S<0,H<0,要使得G=H-TS<0,需要在低溫下反應(yīng)才能可以自發(fā),故答案為:小于;低溫。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氧化硫的催化氧化是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng),反應(yīng)如下:

I2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H1=-197.7kJ·mol-1 K1(濃度平衡常數(shù))

為研究該反應(yīng),某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下三種已裝固體V2O3催化劑的密閉容器裝置

(1)在初始體積與溫度相同的條件下,甲、乙、丙中均按2 mol SO2、1molO2投料,達(dá)平衡時(shí),三個(gè)容器中SO2的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序?yàn)?/span>___________(甲、乙、丙表示)

(2)在容器丙中,0.1MPa條件下,在不同溫度或不同投料方式下研究上述反應(yīng)得到數(shù)據(jù)如下表:

①表中:a=___________;b=___________。

②已知用平衡分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))代替平衡濃度計(jì)算,得到的平衡常數(shù)即為壓強(qiáng)平衡常數(shù),則Kp1=___________;Kp1___________Kp2(“>”、“<”“=”)。

③若按0.4 mol SO2、0.4molO2、0.4 mol SO3進(jìn)行投料,則反應(yīng)開始時(shí)v(SO2)_______v(SO2)(“>”、“<”“=”)。

(3)將上述固體催化劑V2O5換成NO2氣體同樣可以對(duì)該反應(yīng)起到催化作用,此催化過程如下:

Ⅱ:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) H2 K2(濃度平衡常數(shù))

Ⅲ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H3=-114.1kJ·mol-1 K3(濃度平衡常數(shù))

H2=___________K3=___________(用含有K1、K2的表達(dá)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn)。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示,該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。下列關(guān)于該電池的敘述正確的是( )

A. 該燃料電池持續(xù)放電時(shí),正極發(fā)生氧化反應(yīng),pH變大

B. 放電時(shí),電流從a極經(jīng)過負(fù)載流向b極

C. a極的反應(yīng)式:N2H4+4OH-4e===N2↑+4H2O

D. 其中的離子交換膜需選用陽離子交換膜

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鐵碳微電解技術(shù)是利用原電池原理處理酸性污水的一種工藝,裝置如圖所示。若上端開口關(guān)閉,可得到強(qiáng)還原性的H·(氫原子);若上端開口打開,并鼓入空氣,可得到強(qiáng)氧化性的·OH(羥基自由基)。下列說法錯(cuò)誤的是

A. 無論是否鼓入空氣,負(fù)極的電極反應(yīng)式均為Fe-2e===Fe2+

B. 不鼓入空氣時(shí),正極的電極反應(yīng)式為H++e===H·

C. 鼓入空氣時(shí),每生成1mol·OH2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移

D. 處理含有草酸(H2C2O4)的污水時(shí),上端開口應(yīng)打開并鼓入空氣

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)興趣小組為探究Cl2Br2、Fe3+的氧化性強(qiáng)弱,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):

(1)①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________

②整套實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯的不足,請(qǐng)指出_______________________

(2)用改正后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程如下:

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

結(jié)論

打開活塞a,向圓底燒瓶中滴入適量濃鹽酸;然后關(guān)閉活塞a,點(diǎn)燃酒精燈。

D裝置中:溶液變紅

E裝置中:水層溶液變黃, 振蕩后,下層CCl4層無明顯變化。

Cl2Br2、Fe3+的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋?/span>

________________________

(3)因忙于觀察和記錄,沒有及時(shí)停止反應(yīng),D、E中均發(fā)生了新的變化

D裝置中:紅色慢慢褪去。

E裝置中:CCl4層先由無色變?yōu)槌壬箢伾饾u加深,直至變成紅色。

為探究上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì),小組同學(xué)查得資料如下:

。Fe3+ +3SCNFe(SCN)3 是一個(gè)可逆反應(yīng)。

ⅱ.(SCN)2性質(zhì)與鹵素單質(zhì)類似。氧化性:Cl2 (SCN)2

ⅲ.Cl2Br2反應(yīng)生成BrCl,BrCl呈紅色(略帶黃色),沸點(diǎn)約5℃,它與水能發(fā)生水解反應(yīng),且該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)。

ⅳ.AgClOAgBrO均可溶于水。

①請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理(結(jié)合上述資料)解釋Cl2過量時(shí)D中溶液紅色褪去的原因___________________________________________,現(xiàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明上述解釋:取少量褪色后的溶液,滴加______________溶液,若溶液顏色________,則上述解釋是合理的。

②欲探究E中顏色變化的原因,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:

用分液漏斗分離出E的下層溶液,蒸餾、收集紅色物質(zhì),取少量,加入AgNO3溶液,結(jié)果觀察到僅有白色沉淀產(chǎn)生。請(qǐng)結(jié)合上述資料用兩步方程式(離子或化學(xué)方程式不限定)解釋產(chǎn)生白色沉淀原因__________________、_______________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A. 1 L 0. 1 mol·L1NaC1O溶液中含有的ClO數(shù)目為NA

B. 1 mol Fe1 mol C12中充分燃燒,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為3 NA

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L HF中含有的氟原子數(shù)目為NA

D. 常溫常壓下,32 g O2O3的混合氣體中含有的分子總數(shù)小于NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某學(xué)生利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應(yīng)。其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置,C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應(yīng)的裝置。

請(qǐng)回答下列問題:

(1)裝置F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________。

(2)裝置A的燒瓶中可裝試劑_______________________________________________。

(3)B裝置的名稱是_______________;E裝置的作用_____________________________。

(4)裝置C內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié),另一生成物是空氣的主要成分之一。請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________。

(5)通入C裝置的兩根導(dǎo)管左邊較長、右邊較短,目的是____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】寫出下列烷烴的系統(tǒng)名稱:

______________________________________

_______________________________________

___________________________________

____________

(2)根據(jù)下列有機(jī)物的名稱,寫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:

①2,4二甲基戊烷 ______

②2,2,5三甲基3乙基己烷 ______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是甲醛分子的模型,根據(jù)該圖和所學(xué)化學(xué)知識(shí)回答下列問題:

(1)甲醛分子中碳原子的雜化方式是__________,作出該判斷的主要理由是__________________________。

(2)下列是對(duì)甲醛分子中碳氧鍵的判斷,其中正確的是________(填序號(hào))。

①單鍵  ②雙鍵  σ  π  σ鍵和π

(3)甲醛分子中C—H鍵與C—H鍵間的夾角________(“=”、“>”“<”)120°,出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是____________________________________________。

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