氨气是一种重要的化工原料,工业上用N2和H2合成NH3。现己知N2(g)和H2(g)反应生成1 molNH3(g)过程中能量变化示意图如下图。则N-H键键能为( )
化学键 | H-H | N≡N |
键能(kJ/mol) | 436 | 946 |
A. 248kJ/mol B. 391kJ/mol C. 862kJ/mol D. 431kJ/mol
高二化学单选题中等难度题
氨气是一种重要的化工原料,工业上用N2和H2合成NH3。现己知N2(g)和H2(g)反应生成1 molNH3(g)过程中能量变化示意图如下图。则N-H键键能为( )
化学键 | H-H | N≡N |
键能(kJ/mol) | 436 | 946 |
A. 248kJ/mol B. 391kJ/mol C. 862kJ/mol D. 431kJ/mol
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析
氨气是重要化工原料,在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为: N2(g)+H2(g)=2NH3(g) △H<0
(1)右图表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与反应过程的曲线图,t1、t3、t4 时刻分别改变某一外界条件,则在下列到达化学平衡的时间段中,NH3的体积分数最小的一段时间是___________(填写下列序号)
A.t1→t1 B.t2→t3 C.t3→t4 D.t5→t6
t4时改变的条件是________________。
进行如下研究:在773K时,分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
(2)该温度下,此反应的平衡常数K=____________。
(3)该温度下,若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3mo/L、3mol/L、3mo/L,则此时V正_____V逆 (填">"“<”或“=”)。
(4)由上表中的实验数据计算得到“浓度一时间”的关系可用右图中的曲线表示,表示c(N2)-t的曲线是______。在此温度下,若起始充入4molN2和12 molH2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)-t的曲线上相应的点为_________。
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(14分)硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下:
(1)以N2和H2为原料合成氨气: N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H<0,一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定,达到平衡状态时,容器内的压强是原来的,则N2的转化率a1=_______;若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为a2,则a2______a1(填“>”、“<”或“=”)。
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸:
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是___________________________________;
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H>0 该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示,若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)_______________;
a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施一定是升高温度
c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t0~t5时,容器内NO2的体积分数在t3时值的最大
③向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中分别充入等量NO2发生反应:
2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0,恒温恒容下反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量分别为a1、a2,已知T1<T2,则a1_______a2
A.大于 B.小于 C.等于 D.以上都有可能
(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气:
①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2;
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=﹣483.5kJ/mol 、N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+133kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是_________________________;
②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2,若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是__________________________________。
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NH3 是一种重要的化工原料,工业上用 H2、N2合成。
(1)工业上由焦炭或天然气制氢气的过程中会产生一氧化碳。为了尽量除去氢气中混有的 一氧化碳,可在催化剂存在的条件下发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.0kJ/mol 该反应在工业上被称为“一氧化碳变换”反应。
①在一个容积为 2L 的恒温密闭容器中加入 1molCO 和 3molH2O(g),发生上述反应,5min 后达到平衡,测得放出热量为 20.5kJ,则该时间段内反应的平均速率ν(CO)=______,此温度下该反应平衡常数 K=_____。该温度下在此容器中加入 3molCO 和 1molH2O(g)发生上述反应,达到平衡后放出热 量_____20.5kJ(填“>”、“=”或“<”)。
②已知不同反应物投料比()下,平衡混合气体中 CO 的体积分数如下表所示:
温度(℃)\投料比 | 1 | 3 | 5 |
200℃ | 0.70 | 0.21 | 0.02 |
从表中数据分析可知:
反应物投料比越大,CO 的平衡转化率越________(填“大”或“小”); 请推测随反应物投料比增大,H2O的平衡转化率的变化趋势是______(填字母)。
A.增大 B.减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
(2)用 2mol N2和3molH2合成氨,三容器的反应温度分别为 T1、T2、T3且恒定不变,在 其它条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时N2的质量分数如图所示,此时甲、乙、丙三个容器中一定达到化学平衡状态的是_____,都达到平衡状态时,N2转化率最低的是________。(用“甲”、“乙”、“丙”填空)
(3)NH3与CO2在120℃,催化剂作用下可以合成反应生成尿素: CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)在恒温恒容的密闭容器中投入反应物后,混合气体中NH3的含量变化关系如图所示,则:
A 点的逆反应速率V逆(CO2)_____B 点的正反应速率 V正(CO2)(填“>”、 “=”或“<”);NH3的平衡转化率为____________。
(4)已知 NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),若将一定量 NH2COONH4(s)置于恒温 密闭容器中,其分解达到平衡状态,此时容器内压强为 P1,混合气体的密度为ρ1。缩小容 器的容积,再次达平衡时,容器内压强为P2,混合气体的密度为ρ2。则P1____________P2, ρ1_____________________ρ2(填“>”、“=”或“<”)。
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氨是重要的工业原料,在农业、医药、国防和化工等领域有重要应用。
I.(1)工业上用N2和H2在一定条件下合成氨,下列措施能使正反应速率增大,且使平衡混合物中NH3的体积分数一定增大的是________。
A.降低反应温度 B.压缩反应混合物 C.充入N2 D.液化分离NH3
(2)常温下向100mL0.2mo/L的氨水中逐滴加入0.2mol/L的盐酸,所得溶液的pH、溶液中NH4+和NH3·H2O物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如下图所示,根据图像回答下列问题。
①表示NH3·H2O浓度变化的曲线是__________(填“A”或“B")。
②NH3·H2O的电离常数为_______(已知lg1.8 = 0.26)。
③当加入盐酸体积为50ml时,溶被中c(NH4+)- c(NH3·H2O) =_____mol/L (用数字表示)。
Ⅱ.若液氨中也存在类似水的电离( H2O+H2OH3O+ +OH-),碳酸钠溶于液氨后也能发生完全电离和类似水解的氨解。
(1)写出液氨的电离方程式_________.
(2)写出碳酸钠溶于液氨后第一级氨解的离子方程式__________
(3)写出碳酸钠的液氨溶液中各离子浓度的大小关系____________
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氨是重要的工业原料,在农业、医药、国防和化工等领域有重要应用。
I.(1)工业上用N2和H2在一定条件下合成氨,下列措施能使正反应速率增大,且使平衡混合物中NH3的体积分数一定增大的是______。
A.降低反应温度 B.压缩反应混合物 C.充入N2 D.液化分离NH3
(2)常温下向100m10.2mol/L的氨水中逐滴加入0.2mol/L的盐酸,所得溶液的pH、溶液中NH4+和NH3·H2O物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如下图所示,根据图像回答下列问题。
①表示NH3·H2O浓度变化的曲线是______(填“ A”或“B")。
②NH3·H2O 的电离常数为_______(已知1g1.8=0.26)
③当加入盐酸体积为50ml 时,溶液中c(NH4+)-c(NH3·H2O)=____mol/L (用精确值表示)。
II.已知常温下,Ksp[Al(OH)3]=4.0×10-38,在AlCl3溶液中加入NaHCO3溶液产生沉淀和气体,反应的离子方程式为:________________;若将所得悬浊液的pH 调整为3,则溶液中Al3+浓度为_____mol/L。
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Ⅰ、氨气是重要化工原料,在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。右图表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与反应过程的曲线图,t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件,则在下列到达化学平衡的时间段中,NH3的体积分数最小的一段时间是(填写下列序号,下同)_______,化学平衡常数最大的一段时间是________。
a. t0→t1 b.t2→t3 c.t3→t4 d.t5→t6
t4时改变的条件是_______________。
Ⅱ、已知反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) H=akJ·mol-1测得在不同温度下,该反应的平衡常数K值随温度的变化如下表所示:
温度/℃ | 500 | 700 | 900 |
K | 1.00 | 1.47 | 2.40 |
(1)若在500℃2L密闭容器中进行该反应,CO2起始量为4mol,5min后达到平衡状态,则这段时间内,用CO表达的反应速率为__________.(填写计算所得数值及单位)
(2)下列图像符合该反应的是_____________(填序号)(图中v代表速率、ω代表混合物中CO的含量,T代表温度)。
(3)下列能说明此反应在500℃达到平衡状态的是___________
①CO的体积分数不变
②固体质量不变
③恒压条件下,气体的体积不变
④恒容条件下,容器内压强不再改变
⑤c(CO)=c(CO2)
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氨气是重要化工产品之一。传统的工业合成氨技术的反应原理是:N2(g)+3H2(g)NH3(g)ΔH=-92.4 kJ/mol。在500 ℃、20 MPa时,将N2、H2置于一个固定容积的密闭容器中发生反应,反应过程中各种物质的量变化如图所示,回答下列问题:
(1)计算反应在第一次平衡时的平衡常数K= 。(保留二位小数)
(2)产物NH3在5~10 min、25~30min和45~50 min时平均反应速率(平均反应速率分别以v1、v2、v3表示)从大到小排列次序为 。
(3)H2在三次平衡阶段的平衡转化率分别以α1、α2、α3表示,其中最小的是 。
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是_______,采取的措施是________ 。
(5)请在下图中用实线表示25~60min 各阶段化学平衡常数K的变化图像。
高二化学简答题极难题查看答案及解析
氨气是重要化工产品之一。传统的工业合成氨技术的反应原理是:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。在500 ℃、20 MPa时,将N2、H2置于一固定容积的密闭容器中反应,反应过程中各种物质的量变化如图所示,回答下列问题:
(1)计算反应在第一次平衡时的平衡常数K= 。(保留二位小数)
(2)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是 ,采取的措施是 。
(3)45 min时刻改变的条件是 。
(4)产物NH3在5~10 min、25~30min和45~50 min时平均反应速率从大到小的排列次序为 (平均反应速率分别以v1、v2、v3表示)。
(5)随着条件的改变,达到三次平衡时H2的转化率也发生[了变化,如分别以α1、α2、α3表示,其中最小的是 。
(6)请在图中用实线表示25~45、45~60min 两阶段化学平衡常数K的变化图像。
高二化学简答题极难题查看答案及解析
(1)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工、农业生产和生活中有着重要作用。
①右图是一定的温度和压强下N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学反应方程式:
________________________________________________________。
(△H的数值用含字母a、b的代数式表示)
②在25°C时,将x mol·L-1的氨水与y mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,则反应后的溶液中:c(NH4+)_______c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”)
(2)海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在。在25°C时,向0.1mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol·L-1的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,向反应后的浊液中,继续加入0.1mol·L-1的NaI溶液,看到的现象是________________,产生该现象的原因是(用离子方程式表示)_______________________________________________________。
(3)下图为一电化学装置,电极分别为铁棒和碳棒。U形管中盛有电解质溶液。
①若U形管中盛有饱和食盐水,打开K2,闭合K1, 铁棒为_______ 极, 碳棒上的电极反应式为_____________________________________________。
②若U形管中是含Cr2O72-的酸性废水,通过该装置可以除去Cr2O72-离子。闭合K2,打开K1,阳极区所发生的反应有:Fe-2e- =Fe2+和 _________________________________________ (写离子反应方程式)
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