研究氮及其化合物对化工生产有重要意义。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g); △H=+180 kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(g); △H= -908 kJ·mol-1
请写出氨气被一氧化氮氧化生成无毒气体的热化学方程式:___________。
(2)工业合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时N2的物质的量浓度随时间的变化,图乙表示在其他条件不变的情况下,改变起始投料中H2与N2的物质的量之比(设为k)对该平衡的影响。
①已知图甲中0~t1 min内,v(H2)=0.03 mol·L-1·min-1,则t1=________ min;若从t2 min起仅改变一个反应条件,则所改变的条件可能是____________________________(填一种即可)。
②图乙中,b点时k=_________。
③已知某温度下该反应的平衡常数K=10,在该温度下向容器中同时加入下列浓度的混合气体:c(H2)=0.1 mol/L,c(N2)=0.5 mol/L,c(NH3)=0.1 mol/L,则在平衡建立过程中NH3的浓度变化趋势是__________(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“恒定不变”)。
(3)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似,是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。(已知:N2H4+H+N2H5+)
①N2H5+的电子式为_______。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为________。
②联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgCl的试管中加入联氨溶液,观察到的现象___________________________________________________________。
(4)尿素(CO(NH2)2)是目前使用量较大的一种化学氮肥,工业上利用下图所示装置(阴、阳极均为惰性电极)电解尿素的碱性溶液制取氢气。
①该装置中阳极的总电极反应式为_____________________________________________。
②若两极共收集到气体22.4L(标准状况),则消耗的尿素为____________g(忽略气体的溶解)。
高二化学综合题困难题
研究氮及其化合物对化工生产有重要意义。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g); △H=+180 kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(g); △H= -908 kJ·mol-1
请写出氨气被一氧化氮氧化生成无毒气体的热化学方程式:___________。
(2)工业合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时N2的物质的量浓度随时间的变化,图乙表示在其他条件不变的情况下,改变起始投料中H2与N2的物质的量之比(设为k)对该平衡的影响。
①已知图甲中0~t1 min内,v(H2)=0.03 mol·L-1·min-1,则t1=________ min;若从t2 min起仅改变一个反应条件,则所改变的条件可能是____________________________(填一种即可)。
②图乙中,b点时k=_________。
③已知某温度下该反应的平衡常数K=10,在该温度下向容器中同时加入下列浓度的混合气体:c(H2)=0.1 mol/L,c(N2)=0.5 mol/L,c(NH3)=0.1 mol/L,则在平衡建立过程中NH3的浓度变化趋势是__________(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“恒定不变”)。
(3)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似,是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。(已知:N2H4+H+N2H5+)
①N2H5+的电子式为_______。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为________。
②联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgCl的试管中加入联氨溶液,观察到的现象___________________________________________________________。
(4)尿素(CO(NH2)2)是目前使用量较大的一种化学氮肥,工业上利用下图所示装置(阴、阳极均为惰性电极)电解尿素的碱性溶液制取氢气。
①该装置中阳极的总电极反应式为_____________________________________________。
②若两极共收集到气体22.4L(标准状况),则消耗的尿素为____________g(忽略气体的溶解)。
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对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
(1)N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应,已知反应的热化学方程式如下:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH = +180 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-483 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-93 kJ·mol-1
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为___________________________________。
(2)汽车尾气净化的一个反应原理为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。一定温度下,将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的物质的量变化如下图所示。
①NO的平衡转化率为_________,0~20min平均反应速率v(NO) =__________,25min时,若保持反应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8 mol,则化学平衡将_________移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②下列可说明该反应已经达到平衡的是_______。
a. v生成(CO2)= v消耗(CO)
b.单位时间内消耗2n mol CO2的同时生成n mol N≡N
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.混合气体的密度不再改变
e.NO、CO、N2、CO2的浓度相等
(3)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,可用作火箭燃料。已知肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时,负极的反应式是__________________________。
(4)假设使用肼空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化128 g,则肼空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气______L(假设空气中氧气体积分数为20%)。
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对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
(1)N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应,已知反应的热化学方程式如下:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) H= +180 kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H =-483 kJ·mol-1;
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H = -93 kJ·mol-1。
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为___________________________________。
(2)汽车尾气净化的一个反应原理为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0。一定温度下,将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的物质的量变化如右图所示。
①NO的平衡转化率为_________,0~20min平均反应速率v(NO)为_____________mol/(Lmin);该温度下的化学平衡常数数值是_____________。25min时,若保持反应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8 mol,则化学平衡将_________ 移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②下列可说明该反应已经达到平衡的是__________。
a. v生成(CO2)= v消耗(CO)
b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.单位时间内消耗2n mol CO2的同时生成n mol N≡N
e.NO、CO、N2、CO2的浓度相等
③反应达到平衡后,改变某一个条件,下列示意图曲线①〜⑧中正确的是________
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对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
(1)相互之间可以发生化合反应,已知反应的热化学方程式如下:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1;
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为_________________________。
(2)汽车尾气净化的一个反应原理为:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。一定温度下,将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。
NO的平衡转化率为_________,0~20min平均反应速率为_____________。
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研究氮的氧化物、碳的氧化物等大气污染物的处理具有重要意义。
I.已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5 kJ·mol-1
②CO的燃烧热△H=-283 kJ·mol-1。
(1)汽车排气管内安装的催化转化器,可使尾气中主要污染物(NO和CO)转化为无毒的大气循环物质,该反应的热化学方程式为________________________________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1 mol NO和2 mol CO进行该反应,下列不能判断反应达到化学平衡状态的是___________(用序号填空)
①单位时间内消耗a mol CO的同时生成2a mol NO
②混合气体的平均相对分子质量不再改变
③混合气体中NO和CO的物质的量之比保持不变
④混合气体的密度不再改变
II.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),向甲、乙两个体积都为1.0 L的恒容密闭容器中分别充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3,分别在T1、T2温度下,经过一段时间后达到平衡。反应过程中n(O2)随时间(t)变化情况见下表:
(3)T1______T2(填>、<或=,下同),该反应△H________0。
(4)甲容器中,0~3s内的平均反应速率v(NO2)=________。
(5)甲容器中NO2平衡转化率为__________,T1时该反应的平衡常数为__________。
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研究氮的氧化物、碳的氧化物等大气污染物的处理具有重要意义。
I. 已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1 ②CO的燃烧热△H= - 283 kJ·mol-1
(1)汽车排气管内安装的催化转化器,可使尾气中主要污染物(NO和CO)转化为无毒的大气循环物质,该反应的热化学方程式为_________________________________________________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1 molNO和2 molCO进行该反应,下列能判断反应达到化学平衡状态的是_______。
①单位时间内消耗a mo1 CO的同时生成2a mol NO
②混合气体的平均相对分子质量不再改变
③混合气体中NO和CO的物质的量之比保持不变
④混合气体的密度不再改变
II. 臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g),向甲、乙两个体积都为1.0 L的恒容密闭容器中分别充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3,分别在T1、T2温度下,经过一段时间后达到平衡。反应过程中n(O2)随时间(t)变化情况见下表:
t/s | 0 | 3 | 6 | 12 | 24 | 36 |
甲容器(T1)n(O2)/mol | 0 | 0.36 | 0.60 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
乙容器(T2)n(O2)/mol | 0 | 0.30 | 0.50 | 0.70 | 0.85 | 0.85 |
(3)T1___T2(填>、<或=,下同),该反应ΔH___0 。简述理由________________________________。
(4)甲容器中,0~3s内的平均反应速率v(NO2)=______________________。
(5)甲容器中NO2平衡转化率为________,T1时该反应的平衡常数为_______________________。
III. 将NO2(g)转化为N2O4(g),再以N2O4、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y。
(6)石墨I为______极(选填正、负),Y化学式为_________。
(7)II电极反应式为_________________________________________。
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研究氮的氧化物、碳的氧化物等大气污染物的处理具有重要意义。
I. 已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1 ②CO的燃烧热△H=-283 kJ·mol-1。
(1)汽车排气管内安装的催化转化器,可使尾气中主要污染物(NO和CO)转化为无毒的大气循环物质,该反应的热化学方程式为_________________________________________________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1 molNO和2 molCO进行该反应,下列不能判断反应达到化学平衡状态的是_______(用序号填空))
①单位时间内消耗a mo1 CO的同时生成2a mol NO
②混合气体的平均相对分子质量不再改变
③混合气体中NO和CO的物质的量之比保持不变
④混合气体的密度不再改变
II. 臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),向甲、乙两个体积都为1.0 L的恒容密闭容器中分别充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3,分别在T1、T2温度下,经过一段时间后达到平衡。反应过程中n(O2)随时间(t)变化情况见下表:
t/s | 0 | 3 | 6 | 12 | 24 | 36 |
甲容器(T1)n(O2)/mol | 0 | 0.36 | 0.60 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
乙容器(T2)n(O2)/mol | 0 | 0.30 | 0.50 | 0.70 | 0.85 | 0.85 |
(3)T1_____________T2(填>、<或=,下同),该反应ΔH______________0。
(4)甲容器中,0~3s内的平均反应速率υ(NO2)=______________________。
(5)甲容器中NO2平衡转化率为___________,T1时该反应的平衡常数为_______________________。
III. 将NO2(g)转化为N2O4(g),再以N2O4、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y。
(6)石墨I为__________极(选填正、负),Y化学式为____________。
(7)II电极反应式为_________________________________________。
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研究氮的氧化物、碳的氧化物等大气污染物的处理具有重要意义。
I. 已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1 ②CO的燃烧热△H=-283 kJ·mol-1。
(1)汽车排气管内安装的催化转化器,可使尾气中主要污染物(NO和CO)转化为无毒的大气循环物质,该反应的热化学方程式为_________________________________________________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1 molNO和2 molCO进行该反应,下列不能判断反应达到化学平衡状态的是_______(用序号填空))
①单位时间内消耗a mo1 CO的同时生成2a mol NO
②混合气体的平均相对分子质量不再改变
③混合气体中NO和CO的物质的量之比保持不变
④混合气体的密度不再改变
II. 臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),向甲、乙两个体积都为1.0 L的恒容密闭容器中分别充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3,分别在T1、T2温度下,经过一段时间后达到平衡。反应过程中n(O2)随时间(t)变化情况见下表:
t/s | 0 | 3 | 6 | 12 | 24 | 36 |
甲容器(T1)n(O2)/mol | 0 | 0.36 | 0.60 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
乙容器(T2)n(O2)/mol | 0 | 0.30 | 0.50 | 0.70 | 0.85 | 0.85 |
(3)T1_____________T2(填>、<或=,下同),该反应ΔH______________0。
(4)甲容器中,0~3s内的平均反应速率υ(NO2)=______________________。
(5)甲容器中NO2平衡转化率为___________,T1时该反应的平衡常数为_______________________。
III. 将NO2(g)转化为N2O4(g),再以N2O4、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y。
(6)石墨I为__________极(选填正、负),Y化学式为____________。
(7)II电极反应式为_________________________________________。
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(15分)含氮化合物对人类生活有十分重大的意义。
(1)目前广泛使用的工业合成氨方法是用氮气和氢气在一定条件下化合。
已知:N2(g)+O2(g) =2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
①写出工业合成氨的热化学方程式: 。
②实验室模拟合成氨,在2L密闭容器中投入1molN2 和3mol H2,容器中氨气的体积分数随时间变化如图所示。则0~10min,NH3的平均速率为 ;达平衡时,N2的转化率为 。
③若在②达平衡后,保持容器体积及温度不变,移走0.5molNH3,再达平衡时,N2的体积分数将 ,平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)
(2)科学家一直致力于研究常温常压下“人工固氮”的方法。据报道:在常温常压条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水反应,生成NH3和一种单质。进一步研究NH3生成量与温度关系,部分实验数据如下(反应时间3h,其余条件一样)
T/℃ | 30 | 40 | 50 |
NH3生成量/10-6mol | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
①写出常温下“人工固氮”反应的化学方程式: _此反应△H 0(填“>”、“<”或“=)。
②该反应中的催化剂TiO2的制取方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中(700~1000℃)进行水解。写出TiCl4水解的化学方程式: 。
③在上述固氮过程中,除加入催化剂外,能提高生产速率,但不降低产率的措施还可以是 。
A.适当升高温度 B.将氨气液化分离
C.增大反应物N2的浓度 D.增大压强
高二化学填空题极难题查看答案及解析
氨气是重要的化工原料
(1)已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H= +180.5kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) △H= - 905kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)= H2O(g) △H= - 483.6kJ·mol-1
写出氨气在高温高压催化剂条件下生成氮气和氢气的热化学方程式:_____________________,
(2)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式:______________________,科学家利用此原理,设计成氨气和氧气燃料电池, 则通入氨气的电极是_________ (填“正极”或“负极”);碱 性条件下,该电极发生反应的电极反应式为_______________________。
(3)一定条件下,某密闭容器中发生反应 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g )+6H2O(g)。在一定体积的密闭容器中,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,下列措施中可采用的是___________(填字母代号)。
a.增大压强 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
(4)如果某氨水的电离程度为1%,浓度为0.01 mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化),溶液中的NH3·H2O的浓度为_______{已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]}
高二化学填空题困难题查看答案及解析