【題目】NH3作為一種重要化工原料,被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國家863 計劃。

(1)催化劑常具有較強的選擇性。已知:

反應(yīng)I:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H1=-905kJ·mol-1

反應(yīng)II:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1266.6kJ·mol-1

寫出NO 分解生成N2與O2的熱化學(xué)方程式______________________________________。

(2)N2O也可分解生成N2與O2。在四個恒容密閉容器中按左下表相應(yīng)量充入氣體,發(fā)生2N2O(g)2N2(g)+O2(g),容器I、II、III中N2O平衡轉(zhuǎn)化率如下圖所示。

容器

容積/L

起始物質(zhì)的量/mol

N2O

N2

O2

I

V1

0.1

0

0

II

1.0

0.1

0

0

III

V2

0.1

0

0

IV

1.0

0.06

0.06

0.04

①該反應(yīng)的△H_________0(填“>”、“=”、“<”);

②圖中A、B、C 三點處容器內(nèi)的總壓強,由大到小的順序是_____________________;

③容器IV在470℃進行反應(yīng)時,起始速率:v(N2O)____v (N2O)(填“>”、“=”、“<”)。

(3)氨催化氧化時會發(fā)生上述兩個競爭反應(yīng)I、II。為分析某催化劑對該反應(yīng)的選擇性,在20L密閉容器中充lmolNH3和2molO2,測得一定時間內(nèi)有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如圖:

①該催化劑在低溫時選擇反應(yīng)________(填“I”或“II”)。

②C點比B點所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量少的原因可能是_________________________________。

【答案】 2NO(g) N2(g)+O2(g)△H=-180.8kJ/mol > P(C)>P(B)>P(A)或C>B>A > II 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動 催化劑活性降低

【解析】(1) NO分解生成N2與O2的方程式為:2NO(g) N2(g)+O2(g),根據(jù)已知的反應(yīng)I和反應(yīng)II,要得到該方程,則:,則△H== = -180.8kJ/mol,故答案為:2NO(g) N2(g)+O2(g) H=-180.8kJ/mol

(2) ①根據(jù)圖像,溫度升高,轉(zhuǎn)化率增大,則平衡向右移動,說明正向吸熱,則反應(yīng)的△H >0;

A、B、C三點中N2O的轉(zhuǎn)化率相同,則容器中反應(yīng)物生成物的量均相同,則容器的壓強取決于容器的體積,根據(jù)圖像,相同溫度時:轉(zhuǎn)化率大小為:I>II>III,則反應(yīng)正向進行的程度為:I>II>III,且該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),增大容器體積,減小壓強平衡向右移動,則說明容器體積大小為:I>II>III,故A、B、C三點處容器內(nèi)的總壓強由大到小的順序是P(C)>P(B)>P(A);

③Ⅱ中在470℃下達到平衡時N2O的轉(zhuǎn)化率是0.6,則該反應(yīng)在470℃下平衡常數(shù)是,容器Ⅳ在470℃進行反應(yīng)時,濃度熵=<0.0675,所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,則起始速率:v(N2O)v(N2O);

(3) ①根據(jù)圖像,在低溫時,N2的量相對多一些,而N2是反應(yīng)II的生成物,故該催化劑在低溫時選擇反應(yīng)II;

②C點比B點所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量少的原因可能是平衡的逆向移動等原因。根據(jù)圖像,該催化劑在高溫時選擇反應(yīng)I,而反應(yīng)I為放熱反應(yīng),達到平衡后,溫度升高平衡向左移動,使得C點比B點所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量少;或者可能使由于溫度升高催化劑失去了活性等原因。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】25℃時,用0.10mol/L的鹽酸分別滴定體積相同且濃度均為0.10mol/L的三種一元堿XOH、YOH及ZOH,滴定曲線如圖所示。

下列說法正確的是

A. 滴定XOH時可用酚酞作指示劑

B. YOH是強堿

C. X++H2OXOH+H+的平衡常數(shù)K=10-4

D. [V(鹽酸)/V(堿)]=0.5時,c(Z+)>c(Y+)>c(X+)

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【題目】下列有關(guān)氧化還原反應(yīng)的敘述正確的是( )
A.氧化劑被還原,還原劑被氧化
B.有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

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B. 常溫常壓下,17g甲基(14CH3)所含的中子數(shù)9NA

C. 標準狀況下,1L己烷充分燃燒后生成的氣態(tài)產(chǎn)物的分子數(shù)為NA

D. 1mol乙酸(忽略揮發(fā)損失)與足量的C2H518OH在濃硫酸作用下加熱,充分反應(yīng)可生成NA個CH3CO18OC2H5分子

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【題目】某手機電池采用了石墨烯電池,可充電5分鐘,通話2小時。一種石墨烯鋰硫電池(2Li+S8=Li2S8)工作原理示意圖如圖。下列有關(guān)該電池說法不正確的是

A. 金屬鋰是所有金屬中比能量最高的電極材料

B. 充電時A電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)

C. 充電時B電極的反應(yīng):Li2S8-2e-=2Li++S8

D. 手機使用時電子從A電極經(jīng)過手機電路版流向B電極,再經(jīng)過電池電解質(zhì)流回A電極

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【題目】根據(jù)問題填空:
(1)已知在一定溫度下,以下三個反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3: C(s)+CO2(g)2CO(g) K1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K2
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K3
則K1、K2、K3之間的關(guān)系是K3=
(2)25℃時將pH=3的強酸與pH=12的強堿溶液混合,所得溶液pH=10,則強酸與強堿的體積比是(溶液混合時體積變化忽略不計)

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【題目】滴定實驗是化學(xué)學(xué)科中重要的定量實驗. 已知某NaOH試樣中含有NaCl雜質(zhì),為測定試樣中NaOH的質(zhì)量分數(shù),進行如下實驗:
①稱量1.0g樣品溶于水,配成250mL溶液;
②準確量取25.00mL所配溶液于錐形瓶中;
③滴加幾滴酚酞溶液;
④用0.1000mol/L的標準鹽酸滴定三次,每次消耗鹽酸的體積記錄如表:

滴定序號

待測液體積(mL)

所消耗標準鹽酸的體積(mL)

滴定前

滴定后

25.00

0.50

20.60

25.00

6.00

26.00

25.00

1.10

21.00

請回答下列問題:
(1)滴定終點時的現(xiàn)象是
(2)所配制的250mL樣品液中NaOH的物質(zhì)的量濃度是 molL﹣1;試樣中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為
(3)若出現(xiàn)下列情況,測定結(jié)果偏高的是 . a.滴定前用蒸餾水沖洗錐形瓶
b.在搖動錐形瓶時不慎將瓶內(nèi)溶液濺出
c.滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
d.酸式滴定管滴至終點對,俯視讀數(shù)
e.酸式滴定管用蒸餾水洗后,未用標準液潤洗.

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【題目】在25℃時,密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如表:下列說法錯誤的是( 。

物質(zhì)

X

Y

Z

初始濃度/molL﹣1

0.1

0.2

0

平衡濃度/molL﹣1

0.05

0.05

0.1


A.反應(yīng)達到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為50%
B.反應(yīng)可表示為X+3Y2Z
C.改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)
D.增大壓強使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數(shù)增大

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【題目】能在KOH的醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)的是(  )
A.CH3Cl
B.(CH33CCH2Cl
C.
D.

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