(6分)自然界里氮的固定途徑之一是在閃電的作用下,N2與O2反應(yīng)生成NO。
(1)在不同溫度下,反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g) DH=a kJ·mol1的平衡常數(shù)K如下表:
溫度/℃
1538
1760
2404
平衡常數(shù)K
0.86×104
2.6×104
64×104
      該反應(yīng)的△H   0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)2404℃時,在容積為1.0L的密閉容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,計算反應(yīng):
N2(g)+O2(g)2NO(g)達(dá)到平衡時N2的濃度為        。(此溫度下不考慮O2與NO的反應(yīng)。計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)科學(xué)家一直致力于研究常溫常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實驗報道:在常溫、常壓光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng),生成的主要產(chǎn)物為NH3。相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
2N2(g)+6H2O(1)=4NH3 (g)+3O2(g)   DH=+1530kJ·mol1
則氨催化氧化反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(1)的反應(yīng)熱DH        。 (用含a的代數(shù)式表示)
(1)>   (2)2.5mol/L  (3)(2a-1530)kJ·mol
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,升高溫度,平衡常數(shù)增大,所以反應(yīng)是吸熱反應(yīng),即△H>0.
(2)                      N2(g)+O2(g)2NO(g)
起始量(mol)              2.6   2.6        0
轉(zhuǎn)化量(mol)               x     x         2x
平衡量(mol)            2.6-x  2.6-x       2x
根據(jù)該溫度下的平衡常數(shù)可知
解得x=0.1mol,所以平衡時氮氣的濃度為
(3)考查蓋斯定律的應(yīng)用。將反應(yīng)①N2(g)+O2(g)2NO(g) DH=a kJ·mol1和反應(yīng)②2N2(g)+6H2O(1)=4NH3 (g)+3O2(g)   DH=+1530kJ·mol1疊加,即①×2-②得到4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(1),所以其反應(yīng)熱是(2a-1530)kJ·mol。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知在1×10Pa,298 K條件下,4 g 氫氣燃燒生成液態(tài)水放出572 kJ熱量,下列表示氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式的是
A.H2O(g) = H2(g)+1/2 O2(g)△H=+286kJ·mol-1
B.2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)△H=-572kJ·mol-1
C.H2(g)+ 1/2O2(g)= H2O(g)△H=-286kJ·mol-1
D.H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l)△H=+286 kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(14分)我國是世界上最大的耗煤國家,但每年占總產(chǎn)量70%的煤都被直接燒掉,既浪費了資源又污染環(huán)境。因此開發(fā)新能源是國家能源發(fā)展的方向。
試回答下列問題:
(1)已知1.12LCH4(標(biāo)況)完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水,可放出44.5KJ的熱量,則其熱化學(xué)方程式為__________;
(2)人們常用“熱值”來衡量燃料燃燒放出的熱量的大小!盁嶂怠笔侵赋爻合,1g物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定物質(zhì)放出的熱量。則CH4的熱值是________KJ.g-1
(3)氫氣是一種清潔能源,它不僅熱值高,而且原料豐富。氫氧燃料電池是以氫氣為燃料,氧氣是氧化劑,以氫氧化鉀為電解質(zhì)溶液的燃料電池,試寫出正、負(fù)極的電極反應(yīng)式:
正極_______________________  ,負(fù)極________________________________.
(4)若以上述氫氧燃料電池作電源,以碳棒為陽極電解100mL飽和食鹽水,則陽極的電極反應(yīng)式為__________________________;當(dāng)電路中通過0.2mol電子時,陽極可產(chǎn)生的氣體____________L(標(biāo)況下),此時溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為________mol.L-1(假設(shè)電解前后溶液體積不變).

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

18 g炭粉燃燒所得氣體中CO占,CO2占;且C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.35 kJ·mol-1, CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.57 kJ·mol-1,與這些碳完全燃燒相比較,損失的熱量是(   )
A.196.46 kJB.55.175 kJ
C.141.285 kJD.282.57 kJ

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(10分)為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,并采取相應(yīng)措施;瘜W(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通常用實驗進(jìn)行測定,也可進(jìn)行理論推算。
(1) 實驗測得,5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時釋放出113.5kJ的熱量,則甲醇的燃燒熱ΔH=   。
(2)今有如下兩個熱化學(xué)方程式:?則a   b(填>, =" ," <)
H2(g)+O2(g) = H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1?
H2(g)+O2(g) = H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1??
(3)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中,拆開化學(xué)鍵需要消耗能量,形成化學(xué)鍵又會釋放能量。
化學(xué)鍵
H-H
N-H
N≡N
鍵能/kJ·mol1
436
391
945
已知反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=a kJ·mol-1。試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a 的值:   (寫出 + 或-)。
(4)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行推算。
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)  △H1=-393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  △H2=-571.6kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  △H3=-2599kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律,計算298K時由C(s)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱△H =   。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(13分)(1)1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,需吸收10.94KJ熱量,熱化學(xué)方程式為                                  
(2)已知在1×105 Pa、298 K條件下,2 mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出571.6kJ的熱量,表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式是                              
(3)Na2CO3等溶液不能存放在磨口玻璃塞的試劑瓶中,其原因是(結(jié)合離子方程式說明):                                         ;把三氯化鐵溶液蒸干并充分灼燒,最后得到的固體產(chǎn)物是(化學(xué)式)       ;相關(guān)反應(yīng)的方程式是:                         、                         ;配制FeCl2溶液時,應(yīng)加入         ,以抑制Fe2+的水解,還應(yīng)加入少量鐵粉,目的是:                 。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(14分) 甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請回答下列問題:?
(1)以天然氣為原料制H2是合成氨的一條重要的路線。甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料氣H2,其反應(yīng)式如下:
①CH(g)+1/2O(g)=CO(g)+2H(g) H1=-35.6kJ·mol
試判斷常溫下,上述反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行:          (填”能”或”否”)。有研究認(rèn)為甲烷部分氧化的機理為:
②CH(g)+2O(g)=CO2(g)+2H2O(g) H2=-890.3kJ·mol
③CH(g)+CO(g)=2CO(g)+2H(g) H3=247.3kJ·mol
請結(jié)合以上條件寫出CH4和H2O(g)生成CO和H2的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
                                                                          。
⑵恒溫下,向一個2L的密閉容器中充入1 molN2和2.6 molH2,反應(yīng)過程中對NH3的濃度進(jìn)行檢測,得到的數(shù)據(jù)如下表所示:
實驗數(shù)據(jù)
時間/min
5
10
15
20
25
30
c(NH3)/( mol ·/L-1)
0.08
0.14
0.18
0.20
0.20
0.20
此條件下,該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,氮氣的濃度為              。
(3)如下圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅。?

①b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是                            。
②電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ中溶液的pH          (填寫“變大”、“變小”或“不變”,下同),裝置Ⅱ中Cu的物質(zhì)的量濃度                  。
③若完全反應(yīng)后,裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量增加12.8g,則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷        L (標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)   △H= ─484KJ/moL,則反應(yīng): H2O(g)= H2(g)+1/2O2(g) 的△H為
A.─484KJ/moLB.+484KJ/moLC.─242KJ/moLD.+242KJ/moL

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

在反應(yīng)H2 + Cl2 = 2HCl中,已知斷開1 mol H-H需要能量436 kJ,斷開1 mol Cl-Cl需要能量243 kJ,斷開1 mol H-Cl需要能量431 kJ,判斷該反應(yīng)是(    )。
A.吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)C.放出832 kJ熱量D.吸收183 kJ熱量

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同步練習(xí)冊答案