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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)表面与水发生下列反应:2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g)此反应的ΔS________0(填“>”、“<”或“=”)ΔH________

(已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol 2H2(g)+O2(g)2H2O(1)ΔH=-571.6 kJ/mol)

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> +1530 kJ/mol


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?诸城市模拟)研究化学反应对人类社会的发展进步有重要意义.

(1)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H1=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-523.6kJ/mol
H2O(g)=H2O(l)△H3=-44.0kJ/mol
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)表面与水发生反应生成氨气,试写出此反应的热化学方程式
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H=-1650kJ/mol
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H=-1650kJ/mol

(2)现有反应:Cu+H2SO4═CuSO4+H2,欲通过如图1所示装置实现上述反应,请选择合适的装置在括
号内标出电极材料(填“Cu”或“C”),并且写出C电极上的电极反应式
2H++2e-→H2
2H++2e-→H2

(3)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率.水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去.则CaSO4 转化为CaCO3的离子方程式为
CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq)
CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq)

(4)科学研究发现纳米级Cu2O的可作为太阳光分解水的催化剂.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气,发生反应:2H2O(g)
Cu2O
2H2(g)+O2(g)△H>0,不同时段产生O2的量见下表:
时间/min 20 40 60 80
n(O2)/mol 0.0010 0.0016 0.0020 0.0020
则:
①该条件下上述反应的化学平衡常数K=
1.7×10-6mol/L
1.7×10-6mol/L

②若达到平衡后在t1时刻保持温度不变,将容器的体积缩小,请在图2中画出正、逆反应速率随时间变化的关系图.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?石家庄模拟)科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究.
(1)合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,该反应的能量变化如图所示.
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
②将0.3mol N2和0.5mol H2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得容器内气体压强变为原来的
7
8
,此时H2的转化率为
30%
30%
;欲提高该容器中H2的转化率,下列措施可行的是
AD
AD
(填选项字母).
A.向容器中按原比例再充入原料气  B.向容器中再充入一定量H2
C.改变反应的催化剂              D.液化生成物分离出氨
(2)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和TiO2)表面与水发生反应:
2N2(g)+6H2O(1)?4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530kJ/mol
又知:H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0kJ/mol
则2N2(g)+6H2O(g)?4NH3(g)+3O2(g)△H=
+1266
+1266
kJ/mol,该反应的化学平衡常数表达式为K=
C4(NH3)C3(O2)
C2(N2)C6(H2O)
C4(NH3)C3(O2)
C2(N2)C6(H2O)
,控制其他条件不变,增大压强,K值
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”).

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氮是地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义.
(1)如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
.若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大,则E1的变化是
减小
减小
,该反应的反应热△H
不变
不变
(填“增大”“减小”或“不变”).
(2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ?mol-1
则反应CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)的△H=
-283
-283
kJ?mol-1
(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)表面与水发生下列反应:N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H=a kJ?mol-1
为进一步研究NH3生成量与温度的关系,测得常压下达到平衡时部分实验数据如下表:
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
此合成反应中,a
0;△s
0,(填“>”、“<”或“=”)
(4)在一固定容积为2L的密闭容器内加入2mol NH3和3mol O2,发生反应4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g),2min后达到平衡,生成1.2mol NO.则前2分钟的平均反应速率v(NH3)为
0.3mol/(L?min),
0.3mol/(L?min),
,平衡时O2的转化率为
50%
50%
,该反应平衡常数的表达式K=
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)

(5)某温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生下列反应:N2(g)+3H2(g) 
催化剂
高温高压
2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1,实验测得反应起始时、达到平衡时的有关数据如下表所示:
容器
编号
起始时各物质的物质的量/mol 反应达平衡时的焓变/kJ?mol-1
N2 H2 NH3
A 1 3 0 △H1=-23.1
B 0.9 2.7 0.2 △H2
容器B中反应达到平衡状态时的反应热△H2=
13.86
13.86

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?江西二模)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
①5min内,消耗N2的平均反应速率为
0.008mol.L-1
0.008mol.L-1
,此条件下该反应的化学平衡常数K=
0.1(L/mol)2
0.1(L/mol)2
;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
v(N2(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
CE
CE
(填序号字母)
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
B.v(N2=3v(H2         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
BD
BD

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
B
B

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:
0.1<a<0.3
0.1<a<0.3

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:
3a=b+0.3
3a=b+0.3

(Ⅱ)a、b、c的关系:
c2/(a×b3)=0.1
c2/(a×b3)=0.1

(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=
+1530kJ/mol
+1530kJ/mol
.(已知:H2的燃烧热为285.8kJ/mol)

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)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)表面与水发生下列反应:N2(g)+3H2O(l)?2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H=a kJ?mol-1
进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
①此合成反应的a
0;△S
0,(填“>”、“<”或“=”)
②已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ?mol-1,则上述合成反应中a=
+768
+768
 kJ?mol-1
(2)已知:常温下0.1mol/L的某酸H2A的pH=4,则该酸为
酸(填“强”或“弱”),H2A的电离方程式为
H2A?H++HA-
H2A?H++HA-
,该溶液中由水电离出的c(H+)=
10-10 mol/L
10-10 mol/L

(3)一定温度下,两种酸:a、盐酸  b、醋酸:
①当两种酸的物质的量浓度相同时,c(H+):a
 b(填“>”、“<”或“=”,下同);
②在pH相同、体积相同的两种酸溶液中加入过量的铁粉,反应结束时生成H2的总体积:a
b.
③将pH相同,体积相同的两种酸溶液分别加水稀释100倍,所得溶液的pH值:a
b.

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