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利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产.请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
          N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
          2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
若有17g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热为
 
.
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)反应的影响.
实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图象中T2和T1的关系是:T2
 
T1(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
 
(填字母).
③在起始体系中加入N2的物质的量为
 
mol时,反应后氨的百分含量最大;若容器容积为1L,n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下(T2),反应的平衡常数K=
 
.
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.
①一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g)△H>0下表为反应在T1温度下的部分实验数据
t/s 0 500 1000
C(NcOs)mol?L2 5.00 3.52 2.48
则500s内NO2的平均生成速率为
 
.
考点:用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算
专题:化学反应中的能量变化,化学平衡专题
分析:(1)由已知热化学方程式根据盖斯定律构造目标热化学方程式,然后再求热量Q;
(2)①根据温度升高化学平衡向着吸热方向进行;
②根据增加氢气的物质的量化学平衡向着正反应方向移动;
③根据反应物的物质的量之比为等于化学计量数之比时,达平衡状态时生成物的百分含量最大;根据化学平衡状态是反应物的转化率最大、生成物的产率最大来回答;先求出各自的平衡浓度,然后根据平衡常数的概念来回答;
(3)500s,c(N2O5)变化量为5.00-3.52=1.48mol/L,结合v=
△c
△t
计算,由速率之比等于化学计量数之比求算即可.
解答: 解:(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
由盖斯定律可知,①×2-②×2+③×3得:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ/mol,
17g 氨气的物质的量为:
17g
17g/mol
=1mol,放出的热量Q=1×
905.0kJ
4
=226.3kJ,
故答案为:226.3kJ;
(2)①反应为放热反应,温度升高化学平衡向着吸热方向进行,从T1到T2反应物氮气的量增加,故T1<T2,
故答案为:低于;
②b点代表平衡状态,c点又加入了氢气,故平衡向右移动,氮气的转化率增大,
故答案为:c;
③当氮气和氢气的物质的量之比为1:3时达平衡状态时氨的百分含量最大,平衡点时产物的产率最大,据图示,当平衡时氢气的物质的量为n,故加入N2的物质的量为
n
3
,当n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%,故起始氮气浓度为1,mol/l,变化的氢气浓度为1.8mol/l,变化的氮气浓度为0.6mol/l,平衡时氮气、氢气、氨气的浓度分别是0.4mol/l、1.2mol/l、1.2mol/l,据K=
c2(NH3)
c3(H2)?c(N2)
=
(1.2mol/l)2
(0.4mol/l)×(1.2mol/l)3
=2.08 (mol/l)-2,
故答案为:
n
3
;2.08;
(3)500s,c(N2O5)变化量为5.00-3.52=1.48mol/L,则v(N2O5)=
△c
△t
=
1.48mol/L
500s
=0.00296mol?L-1?s-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,v(NO2)=0.00296mol?L-1?s-1×2=0.00592 mol?L-1?s-1,
故答案为:0.00592 mol?L-1?s-1.
点评:本题考查了盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡的影响、平衡的判断等,题目难度中等,注重高考常考点的考查,注意图象和表格中数据的分析.
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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

在pH=1的无色透明溶液中,能大量共存的离子组是(  )
A、K+、MnO4-、Ag+、Cl-
B、Cu2+、NO3-、Na+、OH-
C、Ba2+、NH4+、NO3-、SO42-
D、Al3+、Na+、Cl-、SO42-

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科目:高中化学 来源: 题型:

铁元素是人体必需的微量元素,铁在人体内的主要功能是与血红蛋白一起(含低价铁)参与氧的运输、转运、交换和组织呼吸的过程.精制铁粉可与乳酸反应制备一种药物,反应式如下:
2CH3CH(OH)COOH+Fe→[CH3CH(OH)COO]2Fe+H2↑
请写出反应式中的还原剂
 
,推测产物乳酸亚铁可以治疗的疾病是
 
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科目:高中化学 来源: 题型:

A《化学与生活》
材料是人类生存和发展的物质基础,合理使用材料可以改善我们的生活.
(1)居室装修所使的人造板材会释放出一种挥发性物质,长期接触会引起过敏性皮炎,免疫功能异常,该挥发性物质是
 
(填字母).
A.酒精     B.蔗糖   C.甲醛
(2)玻璃是重要的硅酸盐产品.生产玻璃时,石灰石与石英反应的化学方程式为
 
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(3)保持洁净安全的生存环境已成为全人类的共识,人与自然要和谐相处.对汽车加装尾气催化净化装置,可以使其中的NO、CO相互反应转化成无毒的气体,其原理可以用化学方程式表示为
 
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科目:高中化学 来源: 题型:

科学研究发现,酒精(C2H5OH)会导致触觉能力、判断能力和操作能力降低,视觉能力变差、视觉敏锐度下降、注意力降低、反应能力下降.所以,饮酒驾车,特别是醉酒后驾车,对道路交通安全的危害是十分严重的.试回答下列问题:
(1)酒精由
 
种元素组成,它属于
 
(填“无机物”或“有机物”).
(2)酒精中碳元素与氢元素的质量比为
 
.(最简整数比)
(3)下列有关说法中,错误的是
 
.(填序号)
①推广乙醇汽油可减少环境污染          ②70%的酒精溶液可用于杀菌消毒
③酒精是一种常见的溶剂                ④青少年饮酒是一种时尚.

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科目:高中化学 来源: 题型:

防治环境污染,改善生态环境已成为全球的共识.
①空气质量报告的各项指标能体现空气的质量.下列各项指标不需要监测的是
 
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A.可吸入颗粒物(PM2.5)B.NO2浓度     C.SO2浓度    D.CO2浓度
②下列措施有利于改善环境质量的是
 
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A.利用太阳能、潮汐能、风力发电,以获取清洁能源
B.将废电池深埋,以减少重金属的污染       C.将地沟油回收再加工为食用油,以减缓水体富营养化
D.利用二氧化碳等原料合成聚碳酸酯类可降解塑料代替聚乙烯
③纤维素被称为“第七营养素”.食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量,但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质.从化学成分看,纤维素是一种
 
(填字母).
A.多糖          B.蛋白质       C.脂肪.

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科目:高中化学 来源: 题型:

化合物A的分子式为C3H6O2,B能发生银镜反应,有图示的转化关系,
(1)A的名称是
 

(2)B的结构简式是
 

(3)D中含有的官能团是
 

(4)写出C+E→F的化学方程式
 
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科目:高中化学 来源: 题型:

A、B、C、D、E分别代表五种微粒,每种微粒中都含有18个电子.其中A和C都是由单原子形成的阴离子,B、D和E都是分子;又知在水溶液中A跟B反应生成C和D;E具有强氧化性.请用化学符号表示上述三种微粒:A
 
,B
 
,C
 
,E
 
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科目:高中化学 来源: 题型:

完成下列各题
(1)铵态氮肥不稳定,受热易分解.写出氯化铵(NH4Cl)受热发生分解反应的化学方程式
 
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(2)乙烯能使溴水褪色,生成1,2-二溴乙烷(CH2 Br-CH2 Br).写出该反应的化学方程式
 
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