温度/℃ | 1538 | 1760 | 2404 |
平衡常数K | 0.86×10-4 | 2.6×10-4 | 64×10-4 |
高三化学填空题中等难度题
温度/℃ | 1538 | 1760 | 2404 |
平衡常数K | 0.86×10-4 | 2.6×10-4 | 64×10-4 |
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
(12分)自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。
(1)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=a kJ·mol-1的平衡常数K如下表:
温度/℃ | 1538 | 1760 | 2404 |
平衡常数K | 0、86×10-4 | 2、6×10-4 | 64×10-4 |
①该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”)。
②其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时,N2的转化率随时间变化如图所示,
请补充完成1760℃时N2的转化率随时间变化的示意图。
(2)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。相应的热化学方程式如下:
2N2(g)+6H2O(1) =4NH3(g)+3O2(g) △H=+1530kJ·mol-1
则氨催化氧化反应4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(1) 的反应热△H=________。
(用含a的代数式表示)
(3)最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氮的固定——氨的电解法合成,大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为:N2+3H22NH3。则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入________极(填“正”、“负”、 “阴” 或“阳”);在另一电极通入N2,该电极反应式为 ________。
(4)合成氨的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H = -92、4 kJ·mol-1,一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高N2的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。
a、升高温度 b、加入催化剂 c、增加H2的浓度
d、增加N2的浓度 e、分离出NH3
(5)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0、01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显_____________性(填“酸”“碱”或“中”), 可推断a ________ 0、01(填大于、等于或小于)。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应_________。(填字母)
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃ | 1538 | 1760 | 2404 |
平衡常数K | 0.86×10-4 | 2.6×10-4 | 64×10-4 |
①该反应的△H0。
(填“>”、“=”或“<”)
②其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时,N2的转化率随时间变化如右图所示,请补充完成1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图。
(3)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应
N2(g)+O2(g)2NO(g)达到平衡时NO的浓度。(此温度下不考虑O2与NO的反应。计算结果保留两位有效数字)
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
(8分)自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应_________。(填字母)
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃ | 1538 | 1760 | 2404 |
平衡常数K | 0.86×10-4 | 2.6×10-4 | 64×10-4 |
该反应的△H________0。(填“>”、“=”或“<”)
(3)一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后,要提高N2的转化率, 可以采取的措施是________。
A.降低温度 B.加催化剂
C.增加压强 D.增加O2浓度
E.分离出一氧化氮
(4)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应:
N2(g)+O2(g) 2NO(g)达到平衡时NO的浓度________。(此温度下不考虑O2与NO的反应,计算结果保留两位有效数字)
(5) NO在科学界被誉为“明星分子”, 用NO与O2反应可以制备NO2,NO2是一种优良的氧化剂。已知 火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,NO2作氧化剂,这两者反应生成N2和H2O(气)。
且:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol
请写出肼与NO2反应的热化学方程式_______________________________________________
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高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氮的固定的相关研究获得了不断的发展。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮的部分平衡常数K值。
反应 | 大气固氮N2(g)+O2(g) 2NO(g) | |
温度/℃ | 27 | 2260 |
K | 3.84×10-31 | 1 |
①分析数据可知:大气固氮反应属于____________(填“吸热”或“放热”)反应。
②2260℃时,向2 L密闭容器中充入0.3mol N2和0.3mol O2,20 s时反应达平衡。则此 时得到NO______mol,用N2表示的平均反应速率为_____________。
(2)已知工业固氮反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g) △H<0,在其他条件相同时,分别测定此反应中N2的平衡转化率随压强和温度(T)变化的曲线如下图A、B所示,其中 正确的是____________(填“A”或“B”),T1___________T2(填“>”或“<”)。
(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它 内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,通过电解实现高温常压下的电化学合成氨。其示意图如C所示,阴极的电极反应式为_________________。
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨的新思路,反应原理为:
2N2(g)+6H2O(l)4NH3 (aq) +3O2(g) △H
已知:①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H1
②2H2(g) +O2(g) 2H2O(1) △H2
③NH3(g) NH3(aq) △H3
则△H= ___________(用含△H1、△H2、△H3的式子表示)。
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氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。请回答下列问题:
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应 | 大气固氮 N2 (g)+O2 (g)2NO(g) | 工业固氮 N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g) | |||
温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
①分析数据可知:大气固氮反应属于 ________(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是 ________。
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因 ________。
(2)已知工业固氮反应:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)ΔH =-94.4kJ·mol-1,恒容时,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图1所示,各时间段最终均达平衡状态。
①在2L容器中发生反应,前20min内,ν(NH3) = ________。
②25 min时采取的某种措施是 ________。
③时段III条件下反应的平衡常数为 ________ L2· mol-2(保留3位有效数字) 。
(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电解法合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如图2所示,阴极的电极反应式是 ________。
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),则其反应热ΔH = ________。已知:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) ΔH1 =-92.4kJ·mol-1 2H2(g) +O2(g)2H2O(l) ΔH2 =-571.6kJ·mol-1
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(13分)氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应 | 大气固氮 N2 (g)+O2 (g)2NO(g) | 工业固氮 N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g) | |||
温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
①分析数据可知:大气固氮反应属于__________(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________。
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因_______________________。
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是________(填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系_________。
(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是_____________。
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g),则其反应热ΔH=___________________。
(已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1
2H2(g) +O2(g)2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1 )
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(14分)氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应 | 大气固氮 N2(g)+O2(g)2NO(g) | 工业固氮 N2(g)+3H2 (g)2NH3(g) | |||
温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
①分析数据可知:大气固氮反应属于__________(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________。
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因_______________________。
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是________(填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系_________。
(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是 。
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g),则其反应热ΔH=___________________。
(已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1
2H2(g) +O2(g)2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1 )
高三化学填空题极难题查看答案及解析
Ⅰ.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。
反应 | 大气固氮N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) | 工业固氮N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) | |||
温度/℃ | 27 | 2 000 | 25 | 400 | 450 |
平衡常数K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
①分析数据可知:大气固氮反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因:____________________________。
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是________(填“A”或“B”);比较p1、p2的大小关系:________。
Ⅱ.目前工业合成氨的原理是N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。
(3)在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8 mol。
①达平衡时,H2的转化率α1=________。
②已知平衡时,容器压强为8 MPa,则平衡常Kp=________(用平衡分压代替浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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