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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=+180.5kJ?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)△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图一所示.

①N0的平衡转化率为
 
,0~20min平均反应速率v(NO)为
 
.25min时,若保持反应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,则化学平衡将
 
移动(填“向左”、“向右”或“不”).
②若只改变某一反应条件X,反应由原平衡I达到新平衡Ⅱ,变量Y的变化趋势如图二所示.下列说法正确的是
 
 (填字母代号).
条件X 变量Y
a 压强 反应的平衡常数
b 温度 CO的平衡浓度
c 温度 N2的体积分数
d 催化剂 NO的平衡转化率
(3)某化学小组拟设计以N2和H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制成燃料电池,则该电池的正极反应式为
 
.假设电解质溶液的体积不变,下列说法正确的是
 
(填字母代号).
a.放电过程中,电解质溶液的pH保持不变
b.溶液中的NH4Cl浓度增大,但Cl-离子浓度不变
c.每转移6.02×1023个电子,则有标准状况下11.2L电极反应物被氧化
d.为保持放电效果,电池使用一段时间需更换电解质溶液.
考点:热化学方程式,常见化学电源的种类及其工作原理,化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素
专题:基本概念与基本理论
分析:(1)依据盖斯定律和热化学方程式计算得到所需让化学方程式;
(2)①分析图象结合化学平衡三段式列式计算,转化率=
消耗量
起始量
×100%;根据平衡时浓度计算其平衡常数,根据浓度商与化学平衡常数相对大小判断平衡移动方向;
②依据图象变化趋势和反应特征是气体体积减小的放热反应,结合平衡移动原理分析;
(3)原电池中失电子的在负极发生氧化反应,得到电子的在原电池正极发生还原反应;依据原电池反应和电极反应产物、电极反应电子守恒,反应过程分析选项;
解答: 解:(1)①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1;
③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1.
依据盖斯定律②×3-③×2+①×2得到:4NH3(g)+5O2(g)
 催化剂 
.
 
4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ?mol-1;
故答案为:4NH3(g)+5O2(g)
 催化剂 
.
 
4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ?mol-1;
(2)①一定温度下,将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中,依据图象分析可知,平衡状态氮气物质的量为0.4mol,一氧化碳物质的量为1.6mol;依据化学平衡三段式列式计算;
            2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol) 2.8     2.4       0       0
变化量(mol) 0.8     0.8       0.4     0.8
平衡量(mol) 2      1.6        0.4     0.4
N0的平衡转化率=
0.8mol
2.8mol
×100%=28.6%;
0~20min平均反应速率v(NO)=
0.8mol
2L
20min
=0.02 mol?L-1?min-1;
K=
(
0.4
2
)2×
0.4
2
(
2
2
)2×(
1.6
2
)2
=0.0125
应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,
 2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)
 2    1.6+0.8=2.4  0.8+0.4=1.2  0.4
Q=
(
0.4
2
)2×
1.2
2
(
2
2
)2×(
2.4
2
)2
=0.017>K,平衡左移;
故答案为:28.6%; 0.02 mol?L-1?min-1;向左;
②2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H<0,反应是气体体积减小的放热反应;图象中X随Y增大而增大;
a、平衡常数随温度变化,不随压强变化,故a不符合;
b、温度升高,平衡逆向进行,一氧化碳难度中等,故b符合
c、温度升高,平衡逆向进行,氮气含量减小,故c不符合;
d、催化剂改变反应速率,不改变化学平衡,转化率不变,故d不符合;
故答案为:b;
(3)以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,氮气在正极得到电子发生还原反应,电极反应为N2+8H++6e-═2NH4+;
a.放电过程中,负极电极反应为:H2-2e-=2H+,正极电极反应N2+8H++6e-═2NH4+,依据电子守恒可知过程中消耗氢离子,电解质溶液PH升高,故a错误;
b.正极生成铵根离子,溶液中的NH4Cl浓度增大,但Cl-离子浓度不变,故b正确;
c.每转移6.02×1023个电子,即为1mol,电极反应物被氧化的是氢气,依据电子守恒计算氢气被氧化的物质的量为0.5mol,则有标准状况下11.2L,故c正确;
d.原电池工作过程中消耗电解质,为保持放电效果,电池使用一段时间需更换电解质溶液,故正确;
故答案为:N2+8H++6e-═2NH4+; bcd
点评:本题考查了盖斯定律、化学平衡的有关计算,原电池原理分析,电极反应书写,根据反应速率、转化率公式计算NO的反应速率、转化率,会根据反应方程式计算化学平衡常数,利用化学平衡常数与浓度商的关系确定反应方向,化学平衡常数的有关计算是高考热点,要熟练掌握,题目难度中等.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

一定温度下,将1moLNO2气体通入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应2NO2(g)?N2O4(g)△H<0,达到平衡,当条件改变时,下列说法正确的是(  )
A、升高温度,体系的颜色变浅
B、保持温度和容器体积不变,再充入1moLNO2气体,当达到新平衡时NO2的体积分数将增大
C、保持温度和容器体积不变,再充入0.5moLN2O4气体,当达到新平衡时N2O4的体积分数将增大
D、若保持温度不变,压缩容器的体积,达到新平衡时混合气体的颜色变浅,平衡常数不变

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列说法不正确的是(  )
A、2013年0点钟声敲响后的几个小时,北京的污染指数从轻度污染上升为重度污染,主要污染为PM2.5污染,看来烟花爆竹的燃放,可加重PM2.5污染
B、催化剂之所以能加快反应速率,是因为催化剂能降低反应的活化能
C、氨气的水溶液氨水可以导电,因此氨气是电解质
D、大量燃烧含硫燃料是形成酸雨的主要原因

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科目:高中化学 来源: 题型:

不溶于水的氧化亚铜可溶于含硫酸铁的硫酸溶液中,这时生成的硫酸亚铁可用酸性高锰酸钾溶液滴定,从而测定氧化亚铜的量:Cu2O+Fe2(SO4)3+H2SO4═FeSO4+CuSO4+H2O   FeSO4+KMnO4+H2SO4═Fe2(SO4)3+MnSO4+K2SO4+H2O  由上述反应知;0.1mol/L的KMnO4溶液1mL相当于氧化亚铜的量是(  )
A、360mg
B、3.6g
C、0.36g
D、2.5×10-4mol

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科目:高中化学 来源: 题型:

B.现有A、B、C、D、E、F五种有机物,它们的转化关系如下图所示(图中部分反应条件及生成物没有全部写出).已知:液体B能发生银镜反应,气体D的相对分子质量为28.
请回答下列问题:
(1)A、B的结构简式分别是
 
、
 
.
(2)C→A的反应物及反应条件是
 
.
(3)D→F反应的化学方程式是
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下表是元素周期表的一部分,按要求填空(填元素符号或化学式):
族
周期
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2 ① ②
3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
4 ⑩ (11)
(1)写出①元素的原子结构示意图:
 

(2)这些元素形成的气态氢化物中,最稳定的是
 
,在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是
 
,③的最高价氧化物的水化物与⑤的最高价氧化物的水化物反应的化学反应方程式为
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

将化学知识的系统化,有助于对化学问题的进一步认识.请你参与下列关于化学反应的讨论.
问题1:化学变化过程中的平衡状态可以通过改变反应条件而发生变化.对电离平衡、水解平衡、化学平衡等各种平衡移动的方向与外界条件变化的关系请你运用一句话进行总结:
 
.
问题2:1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律:“若是一个反应可以分步进行,则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同.”这是在各反应于相同条件下完成时的有关反应热的重要规律.已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:
C(金刚石、s)+O2(g)=CO2(g)△H=-395.41kJ/mol,
C(石墨、s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.51kJ/mol,
则金刚石转化石墨时的热化学方程式为:
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

Na2SO3、SO2是中学常见的物质.
(1)某同学用如图示装置制取干燥纯净的SO2.
写出制取SO2气体的化学方程式
 
.请指出D装置中的错误
 
.若实验过程中不慎在皮肤上沾少量浓硫酸,处理的方法是
 
.
(2)向烧碱和Na2SO3的混合溶液中加入少量溴水,振荡后溶液变为无色.反应后的溶液中含有大量的SO32-、SO42-、Br-、OH-等阴离子,请填写鉴定其中SO32-、SO42-和Br-的实验报告.限选试剂:2mol/L HCl,1mol/L H2SO4,1mol/L BaCl2,1mol/L Ba(NO3)2,0.1mol/L AgNO3,CCl4,新制饱和溴水,新制饱和氯水.
编号 实验操作 预期现象和结论
步骤① 在试管A中加入少量待测液,加入足量氯水,再加入四氯化碳,振荡,静置后观察颜色.
 
,证明待测液中含Br-.
步骤② 在试管B中加入少量待测液,
 
有白色沉淀生成,
证明待测液中含SO42-.
步骤③ 在试管C中加入少量待测液,滴加2mol/LHCl至溶液呈酸性,加入几滴
 
(填试剂),振荡.
 
,
证明待测液中含SO32-.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列操作中,不正确的是(  )
A、苯酚沾在手上应立即用酒精洗涤
B、燃着的酒精灯打翻起火,应用水扑灭
C、实验收室进行石油分馏、制乙烯实验时,均需在反应器中加入少量碎瓷片
D、点燃甲烷、乙烯等可燃性气体前必须先检验其纯度

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