【題目】氮的固定一直是科學家研究的重要課題,合成氨則是人工固氮比較成熟的技術,其原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H

(1)已知破壞1mol共價鍵需要的能量如表所示

H-H

N-H

N-N

N≡N

435.5kJ

390.8kJ

163kJ

945.8kJ

則△H=__________。

(2)在恒溫、恒壓容器中,按體積比1:3加入N2和H2進行合成氨反應,達到平衡后,再向容器中充入適量氨氣,達到新平衡時,c(H2)將__________(填“增大”、“減小”、或“不變”,后同);若在恒溫、恒容條件下c(N2)/c(NH3)將________。

(3)在不同溫度、壓強和使用相同催化劑條件下,初始時N2、H2分別為0.1mol、0.3mol 時,平衡混合物中氨的體積分數(shù)(φ)如圖所示。

①其中,p1、p2和p3由大到小的順序是_______,原因是___________________。

②若在250℃、p1條件下,反應達到平衡時的容器體積為1L,則該條件下合成氨的平衡常數(shù)K=____(結果保留兩位小數(shù))。

(4)H2NCOONH4是工業(yè)由氨氣合成尿素的中間產(chǎn)物。在一定溫度下、體積不變的密閉容器中發(fā)生反應H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是_____(填序號)

①每生成34g NH3的同時消耗44g CO2 ②混合氣體的密度保持不變

③NH3的體積分數(shù)保持不變 ④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 ⑤c(NH3):c(CO2)=2:1

(5)科學家發(fā)現(xiàn),N2和H2組成的原電池合成氨與工業(yè)合成氨相比具有效率高,條件易達到等優(yōu)點。其裝置如圖所示、寫出該原電池的電極反應:________________、_____________,若N2來自于空氣,當電極B到A間通過2molH+時理論上需要標況下空氣的體積為_________(結果保留兩位小數(shù))。

【答案】 -92.5kJ/mol(1分) 不變 減小 p1>p2>p3 該反應的正反應為氣體體積減小的反應,相同溫度下,增大壓強平衡正移,NH3 的體積分數(shù)增大,由圖可知p1>p2>p3 5.93×103 (mol/L)-2 或 5925.93(mol/L)-2 ①② N2+6e-+6H+=2NH3 3H2-6e-=6H+ 9.33L

【解析】⑴△H=E-E=945.8+3×435.5-6×390.8=-92.5 kJ/mol ⑵在恒溫恒壓條件下通NH3相當于平衡不移動,所以不變;恒溫恒容條件下相當于加壓,平衡正移,比值減小;⑶該反應的正反應為氣體體積減小的反應,增大壓強平衡正移。NH3 的體積分數(shù)增大,由圖可知p1>p2>p3。 由圖可知氨氣的體積分數(shù)為0.667,根據(jù)三段式可計算出c(NH3)=0.16mol/L c(N2)=0.02mol/L c(H2)=0.06mol/L,則K=5925.93; ⑷①相當于正逆速率相等,能說明該反應達到平衡狀態(tài);②氣體密度會隨平衡的移動而變化,不變時說明達平衡,能說明該反應達到平衡狀態(tài);③④⑤中的量永遠為定值,不能說明該反應達到平衡狀態(tài);答案選①②; ⑸正極:N2+6e-+6H+=2NH3 負極:3H2-6e-=6H+ 整個計算用電子守恒,通過2molH+時則有1/3molN2參與反應,相當于(1/3)×(5/4)×22.4=9.33L空氣。

練習冊系列答案
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【題目】小剛同學探究二氧化硫分別與BaCl2溶液、BaOH2溶液反應的實驗。

1少量SO2通入到BaOH2溶液中的離子反應方程式為

________________________________________________________________________,

過量的SO2通入到BaOH2溶液中的離子反應方程式為

________________________________________________________________________。

2請回答有關問題。小剛同學將SO2通入到BaCl2溶液中,出現(xiàn)了異常現(xiàn)象,看到了明

顯的白色沉淀,為探究該白色沉淀的成分,他設計了如下實驗流程:

則操作①的名稱為________,試劑A的化學式為________。

3實驗表明,小剛加入試劑A后,白色沉淀未見溶解,則該白色沉淀的成分是________填化學式,產(chǎn)生該白色沉淀的離子方程式是_________________________________________________

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【題目】.A、B、CD四種元素,原子序數(shù)依次增大,A原子的最外層上有4個電子;B的陰離子和C的陽離子具有相同的電子層結構,兩元素的單質(zhì)反應,生成一種淡黃色的固體E;DL層電子數(shù)等于K、M兩個電子層上的電子數(shù)之和。

(1)B__________(填寫元素符號),D的最高價氧化物對應的水化物是_________(填寫化學式),離子半徑大小B_________C(填“>”“<”或“=);

(2)寫出A、B的化合物與E反應的化學方程式:______________________;A、B兩元素形成的化合物屬于_________(填“離子”或“共價”)化合物。

(3)A的單質(zhì)與D的最高價氧化物對應的水化物反應的化學方程式為_______________。

.常溫下由三種短周期元素形成的氣體單質(zhì)X、Y、Z,有下列轉(zhuǎn)化關系(反應條件已略去)

已知:X分子中含共價鍵最多;甲分子中含10個電子,乙分子含有18個電子。

(4)化合物甲的電子式是_____________;化合物丙中存在的化學鍵為____________________

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【題目】某溫度下,體積一定的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應:2X(g)+Y(s)3Z(g) ΔH= QkJ/mol,下列說法正確的是

A. 消耗2 mol X同時生成3 mol Z,說明達到了平衡狀態(tài)

B. 加入少量的Y正反應速率加快

C. 氣體的密度不變時,說明達到了平衡狀態(tài)

D. 加入少量的X,Q變大

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【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的漂白劑和消毒劑,它在酸性條件下生成NaCl并放出C1O2,C1O2有類似Cl2的性質(zhì)。某興趣小組探究亞氯酸鈉的制備與性質(zhì)。

Ⅰ.制備亞氯酸鈉

關閉止水夾②,打開止水夾①,從進氣口通入足量C1O2,充分反應。

(1)儀器a的名稱為_______,儀器b的作用是_____。

(2)裝置A中生成NaC1O2的離子方程式為_______

(3)若從裝置A反應后的溶液中獲得NaClO2晶體,則主要操作有減壓蒸發(fā)濃縮、降溫結晶______、_____干燥等。

Ⅱ.探究亞氯酸鈉的性質(zhì)

停止通ClO2氣體,再通入空氣一段時間后,關閉止水夾①,打開止水夾②,向A中滴入稀硫酸。

(4)開始時A中反應緩慢,稍后產(chǎn)生氣體的速率急劇加快,請解釋可能的原因_________。

(5)B中現(xiàn)象為_________ 。

(6)實驗完成后,為防止裝置中滯留的有毒氣體污染空氣,可以進行的操作是:再次打開止水夾①,_______

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【題目】廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。某化學小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡圖如下:

回答下列問題:

(1)反應是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3)42,反應中H2O2的作用是____________。寫出操作①的名稱:________。

(2)反應是銅氨溶液中的Cu(NH3)42與有機物RH反應,寫出該反應的離子方程式:__________________________________________。操作②用到的主要儀器名稱為______________,其目的是(填序號)________。

a.富集銅元素

b.使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離

c.增加Cu2在水中的溶解度

(3)反應是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應生成CuSO4________。若操作③使用如圖裝置,圖中存在的錯誤是__________________________________________。

(4)操作④以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽極產(chǎn)物是________________流程中有三處實現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標出兩處,第三處的試劑是________

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【題目】中國科學家用蘸墨汁書寫后的紙張作為空氣電極,設計并組裝了輕型、柔性、能折疊的可充電鋰空氣電池如下圖1,電池的工作原理如下圖2。下列有關說法正確的是

A. 放電時,紙張中的纖維素作鋰電池的正極

B. 開關K閉合給鋰電池充電,X為直流電源負極

C. 放電時,Li+由正極經(jīng)過有機電解質(zhì)溶液移向負極

D. 充電時,陽極的電極反應式為:Li2O2+2e-=O2↑+2Li+

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【題目】短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如圖所示,其中T所處的.周期數(shù)與主族序數(shù)相等。

請回答下列問題:

(1)W在周期表中的位置是____________________________________Q、R、T三種元素原子半徑由大到小的順序為____________________________________________________________________。(用元素符號表示),QO2的電子式為________________________,R的最高價氧化物的化學式____________________________。

(2)T單質(zhì)與NaOH 溶液反應的離子方程式為____________________________________________________________________ 。

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【題目】人造地球衛(wèi)星上使用的一種高能電池(銀鋅蓄電池),其電池的電極反應式為:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。據(jù)此判斷鋅是(

A. 負極,被氧化B. 正極,被還原

C. 負極,被還原D. 正極,被氧化

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