(10分) 氨氣是一種重要的化工原料,工業(yè)上用N2和H2合成NH3。現(xiàn)已知N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1 mol NH3(g)過程中能量變化示意圖如下左圖;卮鹣铝袉栴}:

(1)該反應(yīng)為      (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)合成氨的熱化學(xué)方程式為                                   。
(3)若又已知鍵能數(shù)據(jù)如上表,結(jié)合以上數(shù)據(jù)求出N-H鍵鍵能為       kJ/mol。
(4)工業(yè)上,以氨氣為原料生產(chǎn)硝酸的第一步為氨催化氧化,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式       。

(1)放熱   (2)N2(g)+3H2(g)2 NH3(g)  △H=—92 kJ/mol
(3)391   (4) 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O   。

解析試題分析:(1)由于反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,實驗多余的能量釋放遲來。因此該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)根據(jù)圖示可知:合成氨的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2 NH3(g) △H=—92 kJ/mol;(3)反應(yīng)熱就是斷裂化學(xué)鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵釋放的能量的差,436 kJ/mol×3mol+946 kJ/mol×1mol-6X=—92 kJ/mol,解得X=391 kJ/mol;(4)工業(yè)上,以氨氣為原料生產(chǎn)硝酸的第一步為氨催化氧化,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O。
考點:考查反應(yīng)的熱效應(yīng)、反應(yīng)熱與鍵能、物質(zhì)的能量的關(guān)系、化學(xué)方程式、熱化學(xué)方程式的書寫的知識。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(12分)(1)從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度研究反應(yīng):2H2 + O2 = H2O。 已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是________。

從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化;瘜W(xué)鍵的鍵能如下表:  

化學(xué)鍵
H—H
O=O
H—O
鍵能kJ/mol
436
496
463
則生成1mol水可以放出熱量      kJ
(2)原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。若Fe、Cu和濃硝酸構(gòu)成原電池,負極是    (填“Cu”或“Fe”); 若Zn、Ag和稀鹽酸構(gòu)成原電池,正極發(fā)生       反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),電解質(zhì)溶液中陽離子移向    極(填“正”或“負”)。質(zhì)量相同的銅棒和鋅棒用導(dǎo)線連接后插入CuSO4溶液中,一段時間后,取出洗凈、干燥、稱量,二者質(zhì)量差為12.9 g。則導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量是      mol。
(3)一定溫度下,將3 molA氣體和1mol B氣體通入一容積固定為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g) xC(g),反應(yīng)1min時測得剩余1.8molA,C的濃度為0.4mol/L,則1min內(nèi),B的平均反應(yīng)速率為       ;X為         。若反應(yīng)經(jīng)2min達到平衡,平衡時C的濃度     0.8mol/L(填“大于,小于或等于”)。若已知達平衡時,該容器內(nèi)混合氣體總壓強為p,混合氣體起始壓強為p0。請用p0、p來表示達平衡時反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為         。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(16分)污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。某化學(xué)研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2,另含有少量頭鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑,通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2,又制得電池材料MnO2(反應(yīng)條件已略去)。

請回答下列問題:
(1)上述流程脫硫?qū)崿F(xiàn)了____(選填下列字母編號)。
A.廢棄物的綜合利用   B.白色污染的減少   C.酸雨的減少
(2)用MnCO3能除去溶液中Al3和Fe3,其原因是_____。
(3)已知:25℃、101kpa時,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)  △H=-520kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g)  △H=-297kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)  △H=-1065kJ/mol
SO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化學(xué)方程式是________________。
(4)MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2,其陽極的電極反應(yīng)式是
_  _。
(5)MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時,正極的電極反應(yīng)式是______。
(6)假設(shè)脫除的SO2只與軟錳礦漿中的MnO2反應(yīng)。按照圖示流程,將a m3(標準狀況)含SO2的體積分數(shù)為b%的尾氣通入礦漿,若SO2的脫除率為89.6%,最終得到MnO2的質(zhì)量為c kg,則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時,所引入的錳元素相當(dāng)于MnO2___________kg。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)都是高效清潔能源。工業(yè)上利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成甲醇和二甲醚。回答下列問題:
(1)制備二甲醚最后一步反應(yīng)由Al2O3催化甲醇脫水合成,反應(yīng)方程式為                      
(2)已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g)  △H= —90.1kJ·mol-1 CO(g)的燃燒熱是282.8 kJ·mol-1;H2的燃燒熱是285.8 kJ·mol-1寫出表示CH3OH (g) 燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式                                。
(3)二甲醚直接燃料電池比甲醇直接燃料電池更高效,等質(zhì)量的二甲醚和甲醇完全放電轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比是          。用二甲醚直接燃料電池電解足量飽和食鹽水,當(dāng)消耗9.2g二甲醚時理論上陰極產(chǎn)生的氣體的體積為        L。(標況下)
(4)在合成中伴有水煤氣交換反應(yīng):CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g),等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)加入密閉容器中反應(yīng),平衡時測得結(jié)果如下表。

溫度
260℃
     280℃
295℃
   310℃
CO轉(zhuǎn)化率
    89%
     80%
    75%
    60%
①請解釋CO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系                                        。
②列式計算280℃時平衡常數(shù)                          
③若平衡體系中,測得H2的壓強占總壓的30%,要使體系中CO轉(zhuǎn)化率達到70%,應(yīng)該使溫度             (填“升高”、“降低”、“不變”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

丙烷在燃燒時能放出大量的熱,它也是液化石油氣的主要成分,作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活。已知:
①2C3H8(g)+7O2(g) =6CO(g)+8H2O(g)  △H =-2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) =2CO2(g)             △H =-566 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g)                     △H ="+" 44.0 kJ/mol
(1)寫出C3H8燃燒時燃燒熱的熱化學(xué)方程式                     。
(2)C3H8在不足量的氧氣里燃燒,生成CO、CO2、H2O(g),將所有的產(chǎn)物通入一個體積固定的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng):CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g)該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表:

溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
保持溫度為800℃,在甲、乙兩個恒容密閉容器中,起始時按照下表數(shù)據(jù)進行投料,充分反應(yīng)直至達到平衡。
 
H2O
CO
CO2
H2
甲 (質(zhì)量/g)
1.8
8.4
a
1
乙 (質(zhì)量/g)
1.8
2.8
0
0
①起始時,要使甲容器中反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,則a的取值范圍是        ;達到平衡時,乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率為        
②下圖表示上述甲容器中反應(yīng)在t1時刻達到平衡,在t2時刻因改變某一個條件而發(fā)生變化的情況。則t2時刻改變的條件可能是    、   (答兩個要點即可)。
 
(3)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
① Na2CO3溶液中離子濃度由大到小的順序為               
② 已知25℃時,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1 = 4.4×10-7 mol/L、K2 = 4.7×10-11 mol/L,當(dāng)Na2CO3溶液的pH為11時,溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-) =         。
③ 0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(OH-) -c(H+) =                      [用含c(HCO3)、c(H2CO3)的符號表示]。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氨氣是氮循環(huán)中的重要物質(zhì),在人類的生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)如圖是N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的示意圖,則該反應(yīng)生成液態(tài)氨的熱化學(xué)方程式是                                               。

(2)已知:①H2O(g)=H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol-1
②C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)  ΔH=-Q2 kJ/mol   ③C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH=-Q3 kJ/mol
則23 g液體酒精完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),釋放出的熱量為           kJ(請用Q1、Q2、Q3來表示 )

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)已知下列兩個熱化學(xué)方程式:
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0 kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) ΔH="+44.0" kJ·mol-1
則0.5mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時釋放的熱量為             
(2)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)  ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)="2CO(g)" ΔH=-221 kJ·mol-1
寫出TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式:            
(3)科學(xué)家已獲得了極具理論研究意義的N4分子,其結(jié)構(gòu)為正四面體(如圖所示),與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量,斷裂1molNN鍵吸收941kJ熱量,則1molN4氣體轉(zhuǎn)化為2molN2時要放出              kJ能量。

(4)阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池,其電池總反應(yīng)為:2H2+O2=2H2O,電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液,電池放電時是將     能轉(zhuǎn)化為     能。其電極反應(yīng)式分別為:負極                ,正極                   。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體,在空氣中燃燒得到磷的氧化物,空氣不足時生成P4O6,空氣充足時生成P4O10。
(1)已知298 K時白磷、紅磷完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為
P4(s,白磷)+5O2(g)===P4O10(s)  ΔH1=-2 983.2 kJ·mol-1
P(s,紅磷)+O2(g)===P4O10(s)  ΔH2=-738.5 kJ·mol-1
則該溫度下白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為               
(2)已知298 K時白磷不完全燃燒的熱化學(xué)方程式為P4(s,白磷)+3O2(g)===P4O6(s)  ΔH=-1638 kJ·mol-1。在某密閉容器中加入62 g白磷和50.4 L氧氣(標準狀況),控制條件使之恰好完全反應(yīng)。則所得到的P4O10與P4O6的物質(zhì)的量之比為       ,反應(yīng)過程中放出的熱量為       。
(3)已知白磷和PCl3的分子結(jié)構(gòu)如圖,現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol-1):P—P 198,Cl—Cl 243,P—Cl 331。

則反應(yīng)P4(s,白磷)+6Cl2(g)===4PCl3(s)的反應(yīng)熱ΔH=       

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(Ⅰ)碳和碳的化合物在人類生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛!暗吞忌睢辈辉僦皇且环N理想,更是一種值得期待的生活方式。
(1)甲烷燃燒時放出大量的熱,可作為能源應(yīng)用于人類的生產(chǎn)和生活。
(2)將兩個石墨電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,構(gòu)成甲烷燃料電池。其負極電極反應(yīng)式是:                           。
(3)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應(yīng):
,得到如下三組數(shù)據(jù):

①實驗1中,以v( H2)表示的平均反應(yīng)速率為:     。
②該反應(yīng)的正反應(yīng)為     (填“吸”或“放”)熱反應(yīng);
③若要實驗3達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的體積分數(shù)分別相等),則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是       (用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)。
(Ⅱ)某小組運用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理,用如下圖所示裝置電解K2SO4溶液。
①該電解槽中通過陰離子交換膜的離子數(shù)      (填“>”“<”或“一”)通過陽離子交換膜的離子數(shù);
②圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH,則a、b、c、d由小到大的順序為              ;
③電解一段時間后,B出口與C出口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為             。

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