【題目】氨氣及含氮化合物在化工生產(chǎn)和國(guó)防工業(yè)中具有廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答:
(1)已知:(i)氫氣的燃燒熱為286.0 kJ mol-1
(ii)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O △H=-1530.6kJmol-1。
①合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________________________。
②對(duì)于反應(yīng)(ii),正、逆反應(yīng)活化能的大小關(guān)系為:E正_______E逆 (填>、=或<)。
(2)恒溫恒容條件下,起始按物質(zhì)的量之比為1 : 1向密閉容器中充入N2(g)和H2(g),發(fā)生合成氨的反應(yīng)。達(dá)平衡后,N2(g)的體積分?jǐn)?shù)為_________;然后只降低溫度,N2(g)的體積分?jǐn)?shù)會(huì)______(填選項(xiàng)字母)。
A.增大 B.減小 C.不變 D.不能判斷
(3)T℃ 時(shí),CO2(g)和 NH3(g)合成尿素的原理為 2NH3(g)+ CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)。在2 L恒容密閉容器中,通入1.2 mol NH3(g)和0.6 mol CO2(g),2 min時(shí)反應(yīng)恰好達(dá)到平衡,測(cè)得c(NH3)=0.2mol L-1
①0-2 min內(nèi),用NH3表示的反應(yīng)速率v(NH3)=___________;反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________。
②若其他條件不變,2 min時(shí)將容器體積迅速壓縮到1 L,在3 min時(shí)重新達(dá)到平衡,請(qǐng)?jiān)趫D1中畫(huà)出23 min內(nèi)c(NH3)隨時(shí)間(t)變化的曲線關(guān)系圖:__________。
(4)電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染,電化學(xué)降解NO3-的原理如圖2所示:
①電源正極為___________(填“A”或“B”),陰極反應(yīng)式為________________________________。
②若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了 1 mol e-,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差值(Δm正-Δm右)為________g。
【答案】 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.7 kJ·mol-1 < 50% C 0.2 mol·L-1·min-1 250 A 2NO+6H2O+10e-===N2↑+12OH- 7.2
【解析】(1)①已知:(i)氫氣的燃燒熱為286.0 kJ mol-1,則H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H1=-286.0kJmol-1,(ii)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O △H2=-1530.6kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律,由①×3-②×可得反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=△H1×3-△H2×=-286.0kJmol-1×3-(-1530.6kJmol-1)×=-92.7 kJ·mol-1;②對(duì)于反應(yīng)(ii) 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O △H=-1530.6kJmol-1,反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,反應(yīng)物達(dá)到活化分子所需要能量低,故正、逆反應(yīng)活化能的大小關(guān)系為:E正<E逆;(2)開(kāi)始 (N2)= ×100%=50%,設(shè)開(kāi)始氮?dú)、氫氣的物質(zhì)的量分別為1mol、1mol,則
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
初始量 1 1 0
轉(zhuǎn)化量 x 3x 2x
平衡量 1-x 1-3x 2x
平衡后氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為×100%=50%,則氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)恒為50%;由此可見(jiàn),平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)保持不變,答案選C;
(3)① 2NH3(g)+ CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)
初始量(mol/L) 0.6 0.3 0 0
轉(zhuǎn)化量(mol/L) 0.4 0.2 0.1 0.1
平衡量(mol/L) 0.2 0.1 0.1 0.1
v(NH3)= =0.2 mol·L-1·min-1;K===250;
②若其他條件不變,2 min時(shí)將容器體積迅速壓縮到1 L,此時(shí)c(NH3)=0.4 mol/L,保持T℃不變,則3 min平衡時(shí)c(NH3)仍為,故圖象為:;(4)由圖示知在Ag-Pt電極NO3-上發(fā)生還原反應(yīng),因此Ag-Pt電極為陰極,則B為負(fù)極,A為電源正極;在陰極反應(yīng)是NO3-得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成N2,利用電荷守恒與原子守恒知陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為:2NO+6H2O+10e-===N2↑+12OH-;②轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí),陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣8g,并產(chǎn)生1gH+進(jìn)入陰極室,陽(yáng)極室質(zhì)量減少9g,陰極室中放出0.1molN2,質(zhì)量減少2.8g,同時(shí)有1molH+進(jìn)入陰極室,陰極室質(zhì)量共減少1.8g,若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了1mol電子,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差值(Δm正-Δm右)為9g-1.8g=7.2g。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)從下列四組物質(zhì)中選擇合適的一組,將對(duì)應(yīng)字母填寫(xiě)在空格內(nèi)。
A.H2O和Na2O B.空氣和碘酒
C.CuSO4·5H2O D.C2H4和C2H5OH
其中屬于混合物的是__________;屬于鹽的是__________;屬于有機(jī)物的是__________;屬于氧化物的是__________。
(2)在高溫時(shí),水蒸氣與灼熱的炭發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+H2OH2+CO,其中氧化劑是__________;還原劑是__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于氯化鐵溶液,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.適當(dāng)升高溫度能促進(jìn)FeCl3水解
B.加水稀釋能促進(jìn)其水解,并提高Fe(OH)3的濃度
C.加少量濃鹽酸能促進(jìn)FeCl3水解
D.保存氯化鐵溶液時(shí)應(yīng)加入少量鐵粉
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】離子方程式書(shū)寫(xiě)時(shí),下列物質(zhì)能夠“拆分”的是( )
A. HClO B. Al2O3 C. Fe(OH)3 D. NaAlO2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知HCl的沸點(diǎn)為-85℃,則HI的沸點(diǎn)可能為( )
A.-167℃B.-87℃C.-35℃D.50℃
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A氣體的摩爾質(zhì)量是B氣體的n倍,同溫同壓下,B氣體的質(zhì)量是同體積空氣的m倍,則A的相對(duì)分子質(zhì)量是( )
A.
B.
C.29mn
D.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】干冰滅火器常用于撲救檔案資料室發(fā)生的火災(zāi),下列關(guān)于干冰滅火的說(shuō)法不正確的是( )
A.干冰升華時(shí)吸熱,降低可燃物的著火點(diǎn)B.CO2覆蓋在可燃物表面,隔絕空氣
C.CO2不能支持燃燒D.干冰升華后不污染檔案資料
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