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【题目】为研究哈伯法合成氨反应,T℃时,在容积为2 L恒容容器中通入4 mol N2和12mol H2,反应如下: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.0kJmol-1相关键能数据如下:

N≡N

H-H

N-H

键能数据( kJ/mol)

946

436

X

若25min时反应达到平衡,各物质浓度随时间变化曲线如下图中甲、乙、丙。回答下列问题:

(1)0-25min内,反应的平均速率v(H2)为_________;表中X=_________________

(2)T℃时,该反应的平衡常数K=_____________ (用最简分数表达)。

(3)T℃时,若起始充入8mol N2和24 mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c( H2)在右图中相应的点为_____(填字母)。

(4)以煤为主要原料的合成氨工业中,原料气氢气常用下述方法获得:

①C(s) +H2O(g)CO(g) +H2(g) △H1

②CO(g) +H2O(g)CO2(g) +H2(g) △H2

若已知CO和H2的燃烧热分别为283 kJ·mol-l和285.8kJ·mol-lH2O( g) =H2O(1) H =-44kJ·mol-l 则△H2=_______________

(5)氨气是生产硝酸的重要原料,其过程如下:

写出步骤I的化学方程式:_________________

(6)下图是科学家提出的利用电解法常温常压下由氮气、氢气合成氨的示意图:

由图可知,钯电极B是电解池的________(填“阴极”或“阳极”);钯电极A上的电极反应式为________

【答案】 0.12 moI/(L·min) 391 B -41.2 kJ·mol-1 4NH3 +5O24NO +6H2O 阳极 N2+6e-+6H+=2NH3

【解析】(1) 在容积为2 L恒容容器中通入4 mol N212mol H2,根据图像,0-25min内,氢气的浓度变成3mol/L,反应的平均速率v(H2)= == 0.12 moI/(L·min) H=-92.0KJmol-1=946+436×2-6X,解得X=391 KJmol-1,故答案为:0.12 moI/(L·min)391

(2)T时,平衡时c(N2)=1mol/Lc(H2)=3mol/Lc(NH3)=2mol/L,该反应的平衡常数K= = =,故答案为:

(3)T时,若起始充入8mol N224 mol H2,相当于增大压强,若平衡不移动,氢气的浓度为原来的2倍为6mol.L,而增大压强,平衡正向移动,c( H2)减小,反应速率加快,建立平衡需要的时间缩短,故选B

4)已知:COg+O2g═CO2gH=-283.0kJ/molH2g+O2g═H2OlH=-285.8kJ/molH2O( g) =H2O(1) H =kJ·mol-l,由盖斯定律可知,-+可得COg+H2Og=CO2g+H2gH=-283.0kJ/mol--285.8+-44 kJ/mol=-41.2kJ/mol,故答案为: -41.2kJ/mol

(5)步骤I中氨气被氧化为NO ,反应的化学方程式为4NH3 +5O24NO +6H2O,故答案为:4NH3 +5O24NO +6H2O

(6)由图可知,钯电极A上氮气反应生成了氨气,发生了还原反应,是阴极,则是钯电极B是电解池的阳极;钯电极A上的电极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3,故答案为:阳极;N2+6e-+6H+=2NH3

练习册系列答案
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【题目】下图为阿托酸甲酯的一种合成路线:

已知:反应③为取代反应,另一反应产物为乙醇

请回答下列问题:

(1)已知A为芳香烃,其核磁共振氢谱中出现5个蜂,其面积比为1:1:2:2:2,则A的名称为___________

(2)写出有关的化学方程式

反应②__________________________

反应③__________________________

(3)阿托酸甲酯所含官能团的名称为____________________;阿托酸甲酯有多种同分异构体,其中苯环上只有一个支链,既能与NaHCO3溶液反应,又能使溴的四氯化碳溶液褪色的同分异构体有__________种(不考虑立体异构)。

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【题目】一氯甲烷(CH3Cl)是一种重要的化工原料,常温下它是无色有毒气体,微溶于水,易溶于乙醇、CCl4等。

(1)甲组同学在实验室用下图所示装置模拟催化法制备和收集一氯甲烷。

①仪器a的名称为___________

②无水ZnCl2为催化剂,a瓶中发生反应的化学方程式为_____________

③装置B的主要作用是_____________

(2)乙组同学选用甲组A、B装置和下图所示的部分装置检验CH3Cl中的氯元素。

①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→B→_______________

②通入一段时间的CH3Cl气体,打开装置D中分液漏斗的活塞先后加入两种试剂,观察实验现象。分液漏斗中先后加入的试剂是_______________

③能证明CH3Cl中含有氯元素的实验现象是____________

(3)查阅资料可知:AgNO3的乙醇溶液可以检验CH3Cl中的卤素原子。相关数据如下表:

将CH3Cl和CH3Br的混合气体通入AgNO3的乙醇溶液中,先出现淡黄色沉淀。请依据表中数据解释原因__________________

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【题目】XYZMW为五种短周期元素,X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,最外层电子数之和为15,XZ可形成XZ2分子;丫与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g·L-1 W的质子数是XYZM四种元素质子数之和的下列说法正确的是

A. 原子半径:W>Z>Y>X>M

B. YZ2溶于水形成的溶液具有较强的氧化性

C. XYZM四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键

D. 1 molWM溶于足量水中完全反应共转移2mol电子

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(1)写出元素符号:A______;B______

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(3)写出C元素的单质与B元素的单质在常温下反应的化学方程式______

(4)写出两种均含有A、B、C、D四种元素的化合物相互作用逸出气体的离子方程式______

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(7)某次生产投入的原料白为1240 kg速乳化反应器中有80%的白转化为次磷酸钠及化氢忽略其它步骤的损,理论上最终得到产品NaH2PO2·H2O质量应为__________kg(NaH2PO2·H2O的相对分子质为106)

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