7.已知N2和H2反应生成NH3的热化学方程式N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol.H-N键能391 kJ/mol.N≡N键能945.6 kJ/mol.则H-H键能为436 kJ/mol. 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用.氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料.
I.氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景.现用氢氧燃料电池进行如图实验(图中所用电极均为惰性电极):
(1)对于氢氧燃料电池中,下列表达不正确的是
CD
CD

A.a电极是负极,OH-移向负极
B.b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.电池总反应式为:2H2+O2
 点燃 
.
 
2H2O
D.电解质溶液的pH保持不变
E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
(2)上图装置中盛有100mL、0.1mol?L-1AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,则此时上图装置中溶液的pH=
1
1
  (溶液体积变化忽略不计)
II氢气是合成氨的重要原料.工业上合成氨的反应是:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.20kJ?mol-1.
(1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已达到平衡的是
②③
②③
(填序号)
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N-H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1:3:2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
(2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:

时间(h)
物质的量(mol)
0 1 2 3 4
N2 1.50 n1 1.20 n3 1.00
H2 4.50 4.20 3.60 n4 3.00
NH3 0 0.20 N2 1.00 1.00
根据表中数据计算:
①反应进行到2小时时放出的热量为
27.66kJ
27.66kJ

②此条件下该反应的化学平衡常数K=
4
27
4
27
(保留两位小数)
③反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向
正反应
正反应
  方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”).

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已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,这是目前普遍使用的人工固氮的方法。请回答下列问题:

(1)450℃时,往一个2L的密闭容器中充入2. 6mol H2和1mol N2, 反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:

时间/min

5

10

15

20

25

30

c(NH3)/mol·L—1

0.08

0.14

0.18

0.20

0.20

0.20

①5 min内,消耗N2的平均反应速率为_______________,此条件下该反应的化学平衡常数K=_______________;反应达到平衡后,若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol,此时该反应的v(N2)正_______________v(N2)逆(填写“>”、“=”或“<”=)。

②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________(填序号字母)

A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2   

B.v(N2)正=3v(H2)逆          C.容器内压强保持不变   

D.混合气体的密度保持不变      E.容器内混合气体的平均分子量不变

③若改变某一条件,达新平衡时n(H2)=1.60mol ,下列说法正确的是_____________。

A.平衡一定正向移动            B.可能是向容器中加入了一定量的H2气体

C.可能是降低了容器的温度      D.可能是缩小了容器的体积

(2)450℃时,在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应,各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示:

N2

H2

NH3

起始浓度(mol/L)

0.2

0.3

0.2

平衡浓度(mol/L)

a

b

c

请回答:

①各物质的平衡浓度可能是_______________.

A.c=0.5mol/L   B.b=0.5mol/L     C.c=0.4mol/L   D.a=0.3mol/L

②a的取值范围是:_______________.

③请用数学表达式表示下列量之间的关系:

(I)a与b的关系:_______________。

(Ⅱ)a、b、c的关系:_______________。

(3) 根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水可发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S__________0(填“”、 “”或“=”), △H=_____________。

(已知:H2的燃烧热为285.8 kJ/mol)

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已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,这是目前普遍使用的人工固氮的方法。请回答下列问题:

(1)450℃时,往一个2L的密闭容器中充入2. 6mol H2和1mol N2, 反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:

时间/min

5

10

15

20

25

30

c(NH3)/mol·L—1

0.08

0.14

0.18

0.20

0.20

0.20

①5 min内,消耗N2的平均反应速率为_______________,此条件下该反应的化学平衡常数K=_______________;反应达到平衡后,若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol,此时该反应的v(N2)正_______________v(N2)逆(填写“>”、“=”或“<”=)。

②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________(填序号字母)

A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2   

B.v(N2)正=3v(H2)逆          C.容器内压强保持不变   

D.混合气体的密度保持不变      E.容器内混合气体的平均分子量不变

③若改变某一条件,达新平衡时n(H2)=1.60mol ,下列说法正确的是_____________。

A.平衡一定正向移动           B.可能是向容器中加入了一定量的H2气体

C.可能是降低了容器的温度      D.可能是缩小了容器的体积

(2)450℃时,在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应,各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示:

 

N2

H2

NH3

起始浓度(mol/L)

0.2

0.3

0.2

平衡浓度(mol/L)

a

b

c

请回答:

①各物质的平衡浓度可能是_______________.

A.c=0.5mol/L   B.b=0.5mol/L    C.c=0.4mol/L   D.a=0.3mol/L

②a的取值范围是:_______________.

③请用数学表达式表示下列量之间的关系:

(I)a与b的关系:_______________。

(Ⅱ)a、b、c的关系:_______________。

(3) 根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水可发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S__________0(填“”、 “”或“=”), △H=_____________。

(已知:H2的燃烧热为285.8 kJ/mol)

 

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已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,这是目前普遍使用的人工固氮的方法。请回答下列问题:
(1)450℃时,往一个2L的密闭容器中充入2. 6mol H2和1mol N2, 反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:

时间/min
5
10
15
20
25
30
c(NH3)/mol·L—1
0.08
0.14
0.18
0.20
0.20
0.20
①5 min内,消耗N2的平均反应速率为_______________,此条件下该反应的化学平衡常数K=_______________;反应达到平衡后,若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol,此时该反应的v(N2)正_______________v(N2)逆(填写“>”、“=”或“<”=)。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________(填序号字母)
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2   
B.v(N2)正=3v(H2)逆          C.容器内压强保持不变   
D.混合气体的密度保持不变      E.容器内混合气体的平均分子量不变
③若改变某一条件,达新平衡时n(H2)="1.60mol" ,下列说法正确的是_____________。
A.平衡一定正向移动            B.可能是向容器中加入了一定量的H2气体
C.可能是降低了容器的温度      D.可能是缩小了容器的体积
(2)450℃时,在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应,各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示:
 
N2
H2
NH3
起始浓度(mol/L)
0.2
0.3
0.2
平衡浓度(mol/L)
a
b
c
请回答:
①各物质的平衡浓度可能是_______________.
A.c="0.5mol/L  " B.b="0.5mol/L    " C.c="0.4mol/L  " D.a=0.3mol/L
②a的取值范围是:_______________.
③请用数学表达式表示下列量之间的关系:
(I)a与b的关系:_______________。
(Ⅱ)a、b、c的关系:_______________。
(3) 根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水可发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S__________0(填“”、 “”或“=”), △H=_____________。
(已知:H2的燃烧热为285.8 kJ/mol)

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化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。

I.氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图实验(图中所用电极均为惰性电极):

(1)对于氢氧燃料电池中,下列表达不正确的是________

A.a电极是负极,OH-移向正极

B.b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-

C.电池总反应式为:2H2+O22H2O

D.电解质溶液的pH保持不变

E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

(2)上图装置中盛有100mL、0.1mol·L—1AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,则此时上图装置中溶液的pH=________(溶液体积变化忽略不计)

II.氢气是合成氨的重要原料。工业上合成氨的反应是:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   ΔH=-92.20 kJ·mol-1。

(1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已达到平衡的是________

①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2

②单位时间内生成n mol N—H的同时生成n mol N≡N

③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1︰3︰2

④N2、H2、NH3的体积分数不再改变

⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变

⑥混合气体的总物质的量不再改变

(2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:

时间(h)

物质的量(mol)

0

1

2

3

4

N2

1.50

n1

1.20

n3

1.00

H2

4.50

4.20

3.60

n4

3.00

NH3

0

0.20

n2

1.00

1.00

 

根据表中数据计算:

反应进行到2小时时放出的热量为________

0~1小时内N2的平均反应速率________mol·L-1·h-1;

③此条件下该反应的化学平衡常数K=________(保留两位小数)

④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向________  方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”)。

 

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