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(10分)(1) 氨是氮循环中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。

(1)已知:H-H键能为436KJ·mol-1,N≡N键能为945 KJ·mol-1,N-H键能为391 KJ·mol-1。写出合成氨反应的热化学方程式:                               

(2)可逆反应N2 +3H22NH3 在恒容密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是   

①单位时问内生成n mo1 N2的同时生成3n mol H2

②单位时间内1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂[来源:Z.xx.k.Com]

③容器中N2、H2、NH3的物质的量为1:3:2

④常温下,混合气体的密度不再改变的状态

⑤常温下,混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

(3)恒温下,往一个2L的密闭容器中充入2.6 mol H2和1 mol N2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所:

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

     5min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,化学平衡将向          (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。

(4)氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂以天然石膏矿(主要成分CaSO4)为原料生产铵态氮肥(NH4)2SO4,(已知Ksp(CaSO4)=7.10×10-5  Ksp(CaCO3)=4.96×10-9)其工艺流程如下:

请写出制备(NH4)2SO4的反应方程式:                                  

并利用有关数据简述上述反应能发生的原因                                            

 

【答案】

(1)N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g);△H=-93 KJ·mol-1(2分)

(2)②⑤(选对1个1分,错选扣分,不出现负分,共2分)

(3)0.008 mol·L-1·min-1(1分)      0.1(1分)    逆反应(1分)

(4)CaSO4+(NH4)2CO3= (NH4)2SO4 +CaCO3↓(2分)

因为Ksp(CaSO4)=7.10×10-5Ksp(CaCO3)=4.96×10-9(1分)

【解析】(1)反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,即436KJ·mol-1×3+945 KJ·mol-1-391 KJ·mol-1×6=-93 KJ·mol-1,所以热化学方程式为N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g);△H=-93 KJ·mol-1

(2)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。①中反应速率的方向是相同的,不正确。

②中反应速率的方向相反,且满足速率之比是相应的化学计量数之比,正确。平衡时浓度不再发生变化,但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系,所以③不正确。密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,④不正确。混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,质量不变,但物质的量是变化的,所以⑤可以说明。答案选②⑤。

(3)5min时氨气的浓度是0.08mol/L,所以氨气的反应速率是0.08mol/L÷5min=0.016mol/(L·min)。因为速率之比是相应的化学计量数之比,所以氮气的反应速率是

0.008mol/(L·min)。平衡时氨气的浓度是0.20mol/L,则消耗氮气和氢气的浓度分别是0.1mol/L、0.3mol/L。则平衡时氮气和氢气的浓度分别是0.5mol/L-0.1mol/L=0.4mol/L、1.3mol/L-0.3mol/L=1.0mol/L,所以平衡常数是。若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol,则此时H2、N2NH3的浓度分别为2.0mol/L、1.4mol/L、1.2mol/L,所以>0.1,所以平衡向逆反应方向移动。

(4)碳酸钙比硫酸钙的溶解度小,即Ksp(CaSO4)=7.10×10-5Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,所以反应的方程式为CaSO4+(NH4)2CO3= (NH4)2SO4 +CaCO3↓。

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?聊城一模)氨是氮循环中的重要物质,在生产、生活和科研中有着广泛的应用.

(I)工业上利用氨来制备生产硝酸赝蔼要的一氧化氮,该反应的化学方程式为
4NH3+5O2
   高温   
.
催化剂
4NO+6H2O
4NH3+5O2
   高温   
.
催化剂
4NO+6H2O


已知:Ⅰ.2NN3(g)+CO2(g)?NH2CO2NH4(s)△H=-159.47kJ?mol-1
Ⅱ.2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(s)+H2O(g)△H=-42.98kJ?mol-1
    ①反应NH2CO2NH4(s)?CO(NH22(s)+H2O(g)的△H=
116.49kJ?mol-1
116.49kJ?mol-1

    ②一定条件下在密闭容器中发生反应Ⅰ,平衡后只改变一个条件.导致化学平衡常数变小,下列说法正确的是
bd
bd
(填序号).
a.改变的条件一定是减小压强
b.改变的条件一定是升高温度
c.反应速率减小,平衡一定向正反应方向移动
d.反应速率增大,平衡一定向逆反应方向移动
③-定条件下,将2molNH3和ImolC02充入容积为2L的密闭容器中发生反应Ⅱ.反应进行2min时,产生热量21.49kJ,则2min内该反应的反皮速率v(NH3)=
0.25mol?L-1?min-1
0.25mol?L-1?min-1
,此条件下该反应的化学平衡常数K=
4mol-2?L-1
4mol-2?L-1

(3)图一为实验室制备NH3的能量变化图象,图二中的曲线表示产生氨气的体积随温度的变化趋势,其中正确的是
   (填写代号).

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科目:高中化学 来源: 题型:

氨是氮循环中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法.已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol.恒温下,往一个4L的密闭容器中充入2molN2和5.2molH2,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H2的平均反应速率为
0.024mol/(L?min)
0.024mol/(L?min)

②N2的平衡转化率
20%
20%

③计算此条件下该反应的化学平衡常数K=
0.1
0.1

④若维持容器体积不变,只升高温度化学平衡常数值
变小
变小
(填变大、变小、不变),正反应速率
变大
变大
(填变大、变小、不变).
⑤若温度维持不变,只将容器体积由4L变为2L,达新平衡时N2的平衡浓度
大于
大于
0.4mol?L-1(填大于、小于、等于)
⑥若维持容器体积不变,充入He使之压强增大一倍,正反应速率
不变
不变
(填变大、变小、不变),若维持压强不变,充入He,则平衡移动方向为
逆移
逆移
(填正移、逆移、不移)

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科目:高中化学 来源: 题型:

氨是氮循环中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法.
(1)已知:H-H键能为436kJ?mol-1,N≡N键能为946kJ?mol-1,N-H键能为391kJ?mol-1.写出合成氨反应的热化学方程式:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1

(2)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2molH2和2molN2,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H2的平均反应速率为
0.024mol/(L?min)
0.024mol/(L?min)

②N2的平衡转化率
20%
20%

③此条件下该反应的化学平衡常数K=
1
1
.反应达到平衡后,若维持容器体积不变,温度不变,往平衡体系中加入H2、N2和NH3各8mol,化学平衡将向
正反应
正反应
方向移动(填“正反应”或“逆反应”);化学平衡常数值
不变
不变
(填变大、变小、不变);
④若温度维持不变,只将容器体积由4L变为2L,达新平衡时N2的平衡浓度
大于
大于
0.4mol?L-1(填大于、小于与等于)

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科目:高中化学 来源:浙江省温州中学2011-2012学年高二下学期期末考试化学试题 题型:022

(1)氨是氮循环中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法.

(1)已知:H-H键能为436 KJ·mol-1,N≡N键能为945KJ·mol-1,N-H键能为391 KJ·mol-1.写出合成氨反应的热化学方程式:________

(2)可逆反应N2+3H22NH3在恒容密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是________.

①单位时问内生成n mo1 N2的同时生成3n mol H2

②单位时间内1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂

③容器中N2、H2、NH3的物质的量为1∶3∶2

④常温下,混合气体的密度不再改变的状态

⑤常温下,混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

(3)恒温下,往一个2 L的密闭容器中充入2.6 mol H2和1 mol N2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所:

5 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2 mol,化学平衡将向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动.

(4)氨是氮肥工业的重要原料.某化肥厂以天然石膏矿(主要成分CaSO4)为原料生产铵态氮肥(NH4)2SO4,(已知Ksp(CaSO4)=7.10×10-5 Ksp(CaCO3)=4.96×10-9)其工艺流程如下:

请写出制备(NH4)2SO4的反应方程式:________;并利用有关数据简述上述反应能发生的原因________.

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