精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

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)=2H2O(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:                   ;如果在1L密闭容器中,3mol NH3 在等温条件下充分反应,2min后达到平衡,平衡时的反应热为92.4kJ ,则在这段时间内v(H2)=          ;保持温度不变,将起始NH3的物质的量调整为8mol,平衡时NH3的转化率为                 。

(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,设计成氨气一氧气燃料电池,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]}


【知识点】盖斯定律应用  原电池原理  影响化学平衡因素  F2  F3  G2

【答案解析】(1)2NH3(g) N2(g)+ 3H2(g) ΔH = +92.4 kJ · mol-1  ;(2分)1.5mol.L-1.min-1       50%(3分)

(2)4NH3+3O22N2+6H2O, (2分)负极(1分)2NH3+6OH-6e—= N2+6H2O (2分)

(3)C(2分)   (4)0.002 mol/L(2分)

  解析:(1)①  N2(g)+O2(g)=2NO(g)   △H= +180.5kJ·mol-1

②  4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)   △H= -905kJ·mol-1

③  2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    △H= -483.6kJ·mol-1

利用盖斯定律:②×1/2-①-③×3/2得:2NH3(g) N2(g)+ 3H2(g) ΔH = +92.4 kJ · mol-1  ;在1L密闭容器中,3mol NH3 在等温条件下充分反应,2min后达到平衡,平衡时的反应热为92.4kJ ,说明有2摩尔NH3发生分解,得H23摩尔,则在这段时间内v(H2)=3mol/L÷2min=1.5mol.L-1.min-1  

如果在1L密闭容器中,3mol NH3 在等温条件下充分反应,平衡时的反应热为92.4kJ,说明反应的氨气为2mol,
              2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)△H=+92.4 kJ•mol-1;
起始量(mol)   3        0        0
变化量(mol)   2         1       3
平衡量(mol)   1         1       3
K=

保持温度不变,平衡常数不变,将起始NH3的物质的量调整为8mol,设转化的氨气物质的量为x
             2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)△H=+92.4 kJ•mol-1;
起始量(mol) 8         0        0
变化量(mol) x         0.5x     1.5x
平衡量(mol) 8-x       0.5x     1.5x 

K=,解得x=4

平衡时氨气的转化率:=50%

(2)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,反应的化学方程式:4NH3+3O22N2+6H2O,燃料在负极发生氧化反应,则通入氨气的电极是负极;碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,
(3)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,
a.反应是气体体积增大的反应,增大压强,反应速率增大,平衡逆向进行,故a不符合;
b.反应是放热反应,适当升高温度,反应速率增大,平衡逆向进行,故b不符合;
c.增大O2的浓度,平衡正向进行,反应速率增大,故c符合;
d.选择高效催化剂只能改变化学反应速率,但不改变化学平衡,故d不符合;
故答案为:c;
(4)Ksp=c(Mg2+)×c2(OH-)=4.0×10-12 ,c(Mg2+)=0.01mol/L,则c(OH-)=2×10-5mol/L,所以氨水的浓度:

【思路点拨】本题考查了热化学方程式和盖斯定律应用,原电池原理和电极反应书写应用,影响化学平衡因素分析判断,弱电解质和溶度积常数的计算理解。


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:


关于物质分类正确的组合是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:


 X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。其形成的小分子化合物Y2X2、Z2X4、X2W2中,分子内各原子最外层电子都满足稳定结构。下列说法正确的是(     )

A.X、Y、Z、W的原子半径的大小关系为:W > Y > Z > X

B.在Y2X2、Z2X4、X2W2的一个分子中,所含的共用电子对数相等

C.X、Y、Z、W四种元素可形成化学式为X7Y2ZW2的化合物

D.与元素Y、Z相比,元素W形成的简单氢化物最稳定,是因为其分子间存在氢键

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:


某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中,不正确的是(  )

A.该温度高于25℃

B.由水电离出的[H+]=1.0×10-10 mol·L-1

C.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离

D.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:


右图所示的试管中盛有较浓的氨水,氨水中因加有酚酞而显浅红色。

                    

(1)对试管以热水浴的方式加热,观察试管中的溶液,结果是____________(有现象就写明现象的内容,无现象就写明无现象的原因)。

(2)把加热后的试管放入约20℃的水中冷却,观察试管中的溶液里是否有明显的现象,它是________________________________________________________________________

(有现象就写明现象的内容,无现象就写明无现象的原因)。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:


金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在国防工业中有非常重要的作用。请完成下列空白:

(1)铝元素在周期表中的位置为________。

(2)在19世纪时,铝是一种珍贵的金属。人们最初得到的铝粒如同珍宝,它的价格同黄金    相当。1827年,德国化学家维勒用金属钾与无水氯化铝反应而制得了金属铝。用钾与无水氯化铝反应制铝而不用氯化铝溶液的理由是_________。

    现代工业炼铝的原料是由铝土矿提取而得,在提取过程中通入的气体为____。

(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高    温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,

则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为________。

(4)硅与铝同周期,地壳里硅铝的含量:硅________铝(填>,<或=)。是硅酸盐玻璃 (Na2CaSi6O14)的主要成分,Na2CaSi6O14也可写成。盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸盐而无法打开,发生反应的化学方程式 ________。长石是铝硅盐酸,不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为________。

(5)用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如:

   利用化学平衡移动原理解释上述方法可制取金属Ba的原因是

_____________________________________________________________________________.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:


.下表各选项中,不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是(    )

  选项化合物  

A

B

C

D

Y

CO2

Fe2O3

SiO2

FeCl3

W

MgO

Al2O3

CO

CuCl2

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:


原子序数依次递增的X、Y、Z、W是周期表中前30号元素,其中只有X、Y同周期。已知

X的最外层电子数是其内层电子数的2倍;X与Y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼

铁;Z与X同主族,其单质在同周期元素形成的单质中熔点最高;W原子M能层为全充满

状态,且核外的未成对电子只有一个。回答下列问题:

(1)从电负性角度分析,X,Y,Z三种元素的非金属活泼性由强到弱的顺序为      。

(2)X、Y分别与H形成的化学键的极性关系为X-H      Y-H(填“<”、“>”或“=”)。

(3)+l价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二

电离能I2,依次还有I3、I4、I5…,推测Z元素的电离能突增应出现在第____电离能。

(4)X的氢化物中X原子的杂化方式为sp2,则相对分子质量最小的分子式为____,

(5)W的价电子排布图为     ;下图____表示的是W晶体中微粒的堆积方式(填甲、乙或丙);若W晶体中一个晶胞的边长为a cm,则W晶体的密度为____(写出含a的表达式,用NA表示阿伏伽德罗常数)。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:


A是一种信息材料的添加剂,在相同条件下,A蒸气是同体积氢气质量的88.25倍。在A分子中各元素质量分数分别为w(C)=54.4%,w(H)=7.4%,w(O)=18.1%,w(Cl)=20.1%,A在不同条件下可发生如图所示的一系列变化。

请回答下列问题:

(1)A的分子式为__________。

(2)D分子含有的官能团是________________。

(3)上述转换关系的化学方程式中,属于水解反应的有________个(填数字)。

(4)写出化学方程式:

①A和稀硫酸共热:______________________________________________________;

②E氧化成G:__________________________________________________________;

③F与氢氧化钠醇溶液共热:______________________________________________。

(5)与B互为同分异构体的且属于链状酯的物质共有______种。

查看答案和解析>>

同步练习册答案