已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.3kJ?mol-1,在一定溫度和催化劑的條件下,向一密閉容器中,通入1molN2和3molH2,達到平衡狀態(tài)I;相同條件下,向另一體積相同的密閉容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,達到平衡狀態(tài)II,則下列說法正確的是( )
A.兩個平衡狀態(tài)的平衡常數(shù)的關(guān)系:KI<KII
B.H2的百分含量相同
C.N2的轉(zhuǎn)化率:平衡I<平衡II
D.反應(yīng)放出的熱量:QI=QII<92.3 kJ
【答案】分析:已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.3kJ?mol-1,在一定溫度和催化劑的條件下,向一密閉容器中,通入1molN2和3molH2,達到平衡狀態(tài)I,反應(yīng)是可逆反應(yīng)△H1>-92.3kJ?mol-1;相同條件下,向另一體積相同的密閉容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,轉(zhuǎn)化起始量為1molN2和3molH2,達到平衡狀態(tài)II和平衡狀態(tài)I相同;
A、平衡常數(shù)隨溫度變化;
B、平衡狀態(tài)相同;
C、依據(jù)平衡狀態(tài)相同分析判斷;
D、反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進行徹底,起始量不同反應(yīng)熱量不同.
解答:解:已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.3kJ?mol-1,在一定溫度和催化劑的條件下,向一密閉容器中,通入1molN2和3molH2,達到平衡狀態(tài)I,反應(yīng)是可逆反應(yīng)△H1>-92.3kJ?mol-1;相同條件下,向另一體積相同的密閉容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,轉(zhuǎn)化起始量為1molN2和3molH2,達到平衡狀態(tài)II和平衡狀態(tài)I相同;
A、平衡常數(shù)隨溫度變化,兩個平衡狀態(tài)的平衡常數(shù)的關(guān)系:KI=KII,故A錯誤;
B、平衡狀態(tài)II和平衡狀態(tài)I相同;H2的百分含量相同,故B正確;
C、平衡狀態(tài)II和平衡狀態(tài)I相同,N2的轉(zhuǎn)化率:平衡I=平衡II,故C錯誤;
D、反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進行徹底,平衡Ⅱ反應(yīng)是正逆進行,反應(yīng)放出的熱量:QI>QII都小于92.3 kJ,故D錯誤;
故選B.
點評:本題不僅考查了反應(yīng)熱的概念,還同時考查了可逆反應(yīng),等效平衡,平衡常數(shù),轉(zhuǎn)化率等概念,綜合性較強,考生只有在準(zhǔn)確理解上述概念的基礎(chǔ)上,才能準(zhǔn)確作答.由于“化學(xué)反應(yīng)中的能量變化”,新教材已將其作為另一條主線貫穿于教材始終,故能量變化問題幾乎可與任何一章相聯(lián)系、相綜合,復(fù)習(xí)中應(yīng)多加留意.
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:閱讀理解

(2011?寧波模擬)一種“人工固氮”的新方法是在光照條件下,N2在催化劑表面與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成NH3和氧氣. 已知:
化學(xué)鍵 N≡N H-O N-H O=O
鍵能/kJ?mol-1 945 463 391 498
(1)請根據(jù)以上信息,寫出“人工固氮”新方法的熱化學(xué)方程式:
N2(g)+3H2O(g)2NH3(g)+
3
2
O2(g);△H=+630kJ?mol-1
N2(g)+3H2O(g)2NH3(g)+
3
2
O2(g);△H=+630kJ?mol-1

(2)進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,部分實驗數(shù)據(jù)見下表(反應(yīng)時間3h):
T/℃ 30 40 50
生成NH3量/(10-6mol/L) 4.8 5.9 6.0
①50℃時從開始到3h內(nèi)以O(shè)2物質(zhì)的量濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為
1.5×l0-6mol/(L?h)(或2.5×l0-8mol/(L?min)
1.5×l0-6mol/(L?h)(或2.5×l0-8mol/(L?min)
;
②與目前廣泛應(yīng)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(請寫出兩條)
升高溫度
升高溫度
、
增大壓強
增大壓強
;
(3)氨是氮肥工業(yè)的重要原料.某化肥廠生產(chǎn)銨態(tài)氮肥(NH42SO4的工業(yè)流程如下:

①往沉淀池中裝入CaSO4懸濁液后,需先通入足量NH3,再通入CO2的原因是
氨在水中溶解度大,使溶液呈堿性,有利于吸收CO2,增大c(CO32-),促使CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,同時生成(NH42SO4
氨在水中溶解度大,使溶液呈堿性,有利于吸收CO2,增大c(CO32-),促使CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,同時生成(NH42SO4

②煅燒爐中產(chǎn)生的固態(tài)副產(chǎn)品為
CaO(或生石灰)
CaO(或生石灰)
,生產(chǎn)流程中能被循環(huán)利用的物質(zhì)X為
CO2(或二氧化碳)
CO2(或二氧化碳)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

按要求完成各題
(1)已知,1mol N2(g)與足量O2(g)起反應(yīng),生成2mol NO2(g),吸收68kJ的熱量.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為:
N2(g)+2O2(g)?2NO2(g)△H=+68KJ/mol
N2(g)+2O2(g)?2NO2(g)△H=+68KJ/mol

(2)寫出下列各物質(zhì)的電離方程式:CH3COOH
?CH3COO-+H+
?CH3COO-+H+
;NH3?H2O
?NH4++OH-
?NH4++OH-

(3)寫出下列各物質(zhì)水解的離子方程式:NaHCO3
HCO3-+H2O?H2CO3+OH-
HCO3-+H2O?H2CO3+OH-
;AlCl3
Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+
Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+

(4)把足量的碳酸鈣粉末放入水中,建立的溶解平衡可表示為:
CaCO3(s)?Ca2+(aq)+CO32-(aq)
CaCO3(s)?Ca2+(aq)+CO32-(aq)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

方程式是化學(xué)用語中最重要的部分,請按要求寫出下列方程式:
(1)碳酸氫鈉在水中的電離方程式為
NaHCO3=Na++HCO3-
NaHCO3=Na++HCO3-

(2)實驗室制取氫氣的化學(xué)方程式為
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

(3)用離子方程式表示氯化鋁水溶液的酸堿性
Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+
Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+

(4)已知25℃、101kPa時,16.0g氣態(tài)肼(N2H4)在氧氣中完全燃燒生成氮氣和水,放出熱量312kJ,則該熱化學(xué)反應(yīng)方程式
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-624KJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-624KJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

科學(xué)家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法.曾有實驗報道: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.進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,部分實驗數(shù)據(jù)見下表(光照、N2壓力1.0×105 Pa、反應(yīng)時間3h):
T/K 303 313 323 353
NH3生成量/(10-6 mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
相應(yīng)的化學(xué)方程式:N2(g)+3H2O(l)?2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H=+765.2kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)在較低溫度下能否自發(fā)進行?
 
;
(2)從323K到353K,氨氣的生成量減少的原因
 
;
(3)請畫出上述反應(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1,并進行必要標(biāo)注;
精英家教網(wǎng)
(4)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g).設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g),反應(yīng)在一定條件下達到平衡時,NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為
4
7
.該條件下反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)為
 
;
(5)利用N2和H2可以實驗NH3的工業(yè)合成,而氨又可以進一步制備硝酸,在工業(yè)上一般可進行連續(xù)生產(chǎn).請回答下列問題:
已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1
則氨氣經(jīng)催化氧化生成一氧化氮氣體和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為
 
;
(6)對反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g),在溫度分別為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線如圖2所示.下列說法正確的是
 
;
A.A、C兩點的反應(yīng)速率:A>C
B.B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
C.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(7)現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖3所示,其中Y為CO2.寫出石墨I電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式
 
;在電解池中生成1molN2O5轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.30kJ?mol-1,在某溫度下2L的密閉容器中進行,測得如下數(shù)據(jù):
時間(h)
物質(zhì)的量(mol)
0 1 2 3 4
N2 1.50 n1 1.20 n3 n5
H2 4.50 4.20 3.60 n4 n6
NH3 O O.20 n2 1.OO 1.OO
下列說法正確的是( 。
A、反應(yīng)3h內(nèi),反應(yīng)速率秒v(N2)為O.17 mol?L-1?h-1
B、此溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為O.037
C、反應(yīng)進行到1小時時放出的熱量為9.23 kJ
D、4h時,若再加入1 molN2,達到新的化學(xué)平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率是原來的兩倍

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同步練習(xí)冊答案