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科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究.据报道: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,生成的主要产物为NH3和O2
(1)已知:①H2的燃烧热是285.6kJ/mol;
②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol,写出此条件下氮气和水反应的热化学方程式
 

(2)氨可用于工业制硝酸,其主反应为:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H<0,若不改变起始加入的物质的量,则如图关系图正确的是
 
.(填序号)

(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
时间/浓度(mol/L)C(NH3C(O2C(NO)
起始0.81.60
第2min0.6a0.2
第4min0.30.9750.5
第6min0.30.9750.5
①表格中的a=
 

②反应在第2min时改变了条件,改变的条件可能是
 

③反应在第2min到第4min时,O2的平均反应速率为
 

④若第6min时将容器的体积扩大为原来的2倍,则在其他条件不变的条件下再次达到平衡时C(NH3) 的数值可能是下列的
 

A.0.12          B.0.15          C.0.20          D.0.3.
考点:化学平衡的调控作用,热化学方程式,化学平衡的影响因素
专题:化学反应中的能量变化,化学平衡专题
分析:(1)根据热化学方程式和盖斯定律计算求出△H;
(2)根据影响平衡的因素分析图象曲线变化分析判断选项;
(3)①依据平衡三段式列式计算;
②容积固定的密闭容器,因此改变压强无影响,有速率变快,所以是升高温度或加了催化剂;
③根据参加反应的氨气的量求出氧气的量,然后求出反应速率;
④在第6min时,反应物增加说明平衡向逆方向移动.
解答: 解:(1)H2的燃烧热是285.6kJ/mol,热化学方程式为:①H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△Hl=-285.6kJ/mol,②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol,
①×3-②得到,2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H=△H2-6△Hl═-92.2×2+285.6×6=1529.22kJ/mol;
故答案为:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H=+1529.2kJ/mol;
(2)A、反应的△H<0,升高温度平衡逆移,氨气浓度增大,故1200℃的曲线应在上面,故A错误;
B、该反应正方向为计量数增大的方向,所以增大压强平衡逆移,NO的含量减少,故B正确;
C、升高温度平衡逆移,水的含量减小,故C错误;
D、加催化剂平衡不移动,反应速率加快,故D正确;
故答案为:BD;
(3)①依据化学平衡三段式列式计算
                4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
起始量(mol/L)   0.8      1.6          0      0
变化量(mol/L)   0.2      0.25          0.2     0.3
第2min量(mol/L) 0.6      1.35          0.2    0.3
a=1.35mol/L
故答案为:1.35mol/L;
②容积固定的密闭容器,因此改变压强无影响,因为速率变快,所以是升高温度或加了催化剂,故答案为:升高温度或使用催化剂;
③第2min到第4min,参加反应的氨气为c(NH3)=0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol?L-1参加反应的氧气为:c(O2)=
5
4
×0.3mol?L-1=0.375mol?L-1
 v(O2)=
0.375mol/L
2min
=0.1875 mol?L-1?min-1,故答案为:0.1875 mol?L-1?min-1
④若第6min时将容器的体积扩大为原来的2倍,C(NH3) 浓度变化为原来的一半为0.15mol/L,但压强减小平衡正向进行氨气浓度小于0.15mol/L,故答案为:A.
点评:本题考查了化学平衡影响因素,反应速率概念计算热化学方程式书写方法,掌握基础是关键,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

标准情况下,2.24L HCl气体溶于1L水中形成密度为1.02g/cm3溶液,求盐酸的物质的量的浓度.

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科目:高中化学 来源: 题型:

某中学研究性学习小组为探究碳酸钠和碳酸氢钠两种物质的性质、制法和用途,进行了如下实验:
实验一、如图Ⅰ~Ⅳ所示.

(1)若用实验Ⅳ来验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则试管B中装入的固体最好是
 
,能说明碳酸钠比碳酸氢钠稳定的实验现象是
 

(2)若用实验来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种固体,能达到实验目的是(填装置序号)
 
.其中能够说明泡沫灭火器中选择碳酸氢钠与酸反应制CO2而不选择碳酸钠的实验是
 

(3)若测定Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3的质量分数,采用实验Ⅲ能否达到实验目的?若能,请说明其计算所需的数据
 
;若不能,请简要说明理由
 

实验二、将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应.
(1)当石灰水过量时,反应的离子方程式为
 

(2)当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2:1时,所得溶液中溶质的化学式为
 

实验三、检验“侯氏制碱法”制得的纯碱中是否混有食盐和小苏打.
(1)检验纯碱中是否混有食盐的试剂是
 

(2)证明纯碱中混有小苏打的实验方法是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

资料显示:碳还原氧化铁的过程如图:
红棕色Fe2O3
400℃~500℃
Fe3O4黑色
500℃~600℃
FeO
700℃~800℃
Fe黑色

如图所示的实验中,反应前氧化铁和碳粉的质量分别为32克和1.2克,反应后得到气体A和28.8克黑色固体B.
(1)求白色沉淀的质量;(2)推断黑色固体B的化学式.(要求写出推断过程)

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科目:高中化学 来源: 题型:

A、B、C分别是由H、C、O、N、Na、Cu等六种元素中的两种或多种元素组成的化合物.现对A、B、C,D三种化合物分别做以下实验:A是一种蓝色固体,B是无色晶体,其式量为68,C是白色固体.分别取A、B、C三种物质少量于三支试管中,加适量水溶解,发现A不溶于水,B、C都能溶于水,并且用pH试纸测定,B与C的水溶液都显碱性.
(1)取A物质少量于一支试管中,后加适量稀盐酸溶解,并用酒精灯微热,发现固体溶解时,伴有气泡产生.将56.8g A隔绝空气加热分解生成40g黑色固体X、无色酸性气体Y(标准状况下,密度为1.96g/L)和水.生成的Y折合成标准状况下的体积为6.72L.则A的化学式为
 

(2)取B的水溶液2mL与新制Cu(OH)2混合加热,发现能出现砖红色沉淀. 则物质B为
 

(3)取16.8gC固体加强热,将生成的气体依次通过经称量过的装CaCl2固体的干燥管和装足量Ba(OH)2水溶液的洗气瓶,后经再次称量发现干燥管增重1.8g,洗气瓶增重4.4g.
写出C物质加入水后的或电离方程式或离子方程式并说明水溶液显碱性的原因
 

(4)D 是一种含氮质量分数为87.5%的液态化合物,相对分子质量与空气中某种主要成分的相对分子质量相同,则该物质的结构简式为:
 
;D为一种二元弱碱,则D与过量硫酸反应的产物是
 
 (用化学式表示),D与一种黑色氧化物反应的产物中有一种气态单质及(2)中出现的砖红色物质.写出其化学方程式:
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

科学家发现在特殊条件下,水能表现出许多有趣的结构和性质.
(1)一定条件下给水施加一个弱电场,常温常压下水结成冰,俗称“热冰”,其计算机模拟图如图.
  
采用“弱电场”的条件使水结成“热冰”,说明水分子是
 
分子(填“极性”或“非极性”).请你展开想象,给“热冰”设计一个应用实例
 

(2)用高能射线照射液态水时,一个水分子能释放出一个电子,同时产生一种阳离子.
①释放出来的电子可以被若干水分子形成的“网”捕获而形成水合电子,你认为水分子间能形成“网”的原因是
 

②由水分子释放出电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性,试写出该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式
 
;该阳离子还能与水分子作用生成羟基,经测定此时的水具有酸性,写出该过程的离子方程式
 

(3)写出元素组成与水相同的物质W的电子式
 
,写出W与FeCl2在酸性溶液中反应的离子方程式
 

(4)水溶液中存在H3O+离子,写出该微粒的结构式
 
 (标出配位键).

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科目:高中化学 来源: 题型:

钢铁“发蓝”是在钢铁的表面形成一层四氧化三铁的技术过程.其中一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热到130℃反应.完成下列填空:
(1)其技术过程中有如下的化学方程式:
 
Fe+
 
NaNO2+
 
NaOH→
 
Na2FeO2+
 
H2O+
 
NH3↑;
②6Na2FeO2+NaNO2+5H2O→3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH;
③Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O→Fe3O4+4NaOH;
试配平方程式①.
(2)在讨论上述三个反应时,甲、乙、丙三位同学各自提出了他们的看法,其中说法正确的是
 

甲同学:该生产过程中不会产生污染问题
乙同学:只要是有NaNO2 参与的反应,它都是充当氧化剂角色的
丙同学:每一步过程中涉及到的化学反应都可归属于氧化还原反应原理
(3)若整个过程共获得67.2升氨气(标况下)则电子转移
 
mol.
(4)若获得1mol Fe3O4,则反应过程中NaOH的量将多
 
(填“消耗”或“产出”)
 
mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下表是周期表中的一部分,根据A~I在周期表中的位置,用元素符号或化学式回答下列问题:
族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
1A
2DEG
3BCJFHI
(1)表中元素,化学性质最不活泼的是
 
,只有负价而无正价的是
 
,可用于制半导体材料的元素是
 

(2)最高价氧化物的水化物碱性最强的是
 
,酸性最强的是
 
,呈两性的是
 

(3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物中,最稳定的
 

(4)在B、C、D、J、E、F、G、H中,原子半径最大的是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

现有下列常见的化合物:A.二氧化硅    B.氨气  C.三氧化二铝  D.三氧化二铁.请你根据己有的知识,选择合适的物质,用其字母代号填空.
(1)遇HCl气体产生白烟
 

(2)是制取光纤制品的基本原料的是
 

(3)呈红棕色固体的是
 
; 
(4)属于两性氧化物的是
 

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