题目列表(包括答案和解析)
(8分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,
(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式: ;
(2)若已知下列数据:
化学键 | H-H | N≡N |
键能/kJ·mol-1 | 435 | 943 |
试根据表中及图中数据计算N-H的键能 kJ·mol-1
(3)合成氨反应通常用铁触媒作催化剂。使用铁触媒后E1和E2的变化是:E1______,E2______(填“增大”、“减小、”“不变”)。
(4)用NH3催化还原NOX还可以消除氮氧化物的污染。例如
4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g);△H1= akJ·mol-1
N2(g)+O2(g) 2NO(g);△H2= bkJ/mol
若1mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热△H3= kJ/mol(用含a、b的式子表示)
【解析】(1)根据反应进程可判断反应物的能量高,生成物的能量低,所以热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ/mol。
(2)反应热就是断键吸收的能量和成键所放出的能量的差值,所以有943kJ/mol+3×435kJ/mol-2×3×x=-92 kJ/mol ,解得x=390 kJ/mol。
(3)催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应热,所以E1和E2均减小。
(4)考查盖斯定律的应用,将已知的2个热化学方程式叠加即得到
4NH3+6NO=6H2O+5N2 △H=(a-3b)kJ/mol。所以1mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热 kJ/mol。
(8分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,
(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式: ;
(2)若已知下列数据:
化学键 |
H-H |
N≡N |
键能/kJ·mol-1 |
435 |
943 |
试根据表中及图中数据计算N-H的键能 kJ·mol-1
(3)合成氨反应通常用铁触媒作催化剂。使用铁触媒后E1和E2的变化是:E1______,E2______(填“增大”、“减小、”“不变”)。
(4)用NH3催化还原NOX还可以消除氮氧化物的污染。例如
4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)
;△H1= akJ·mol-1
N2(g)+O2(g) 2NO(g);△H2= bkJ/mol
若1mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热△H3= kJ/mol(用含a、b的式子表示)
【解析】(1)根据反应进程可判断反应物的能量高,生成物的能量低,所以热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ/mol。
(2)反应热就是断键吸收的能量和成键所放出的能量的差值,所以有943kJ/mol+3×435 kJ/mol-2×3×x=-92 kJ/mol ,解得x=390 kJ/mol。
(3)催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应热,所以E1和E2均减小。
(4)考查盖斯定律的应用,将已知的2个热化学方程式叠加即得到
4NH3+6NO=6H2O+5N2 △H=(a-3b)kJ/mol。所以1mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热 kJ/mol。
已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(1)+202(g)=2CO2(g)+2H2O(1) △H1= —870.3 kJ·mol—1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2= —393.5 kJ·mol—1
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1) △H3= —285.8 kJ·mol—1
则反应④2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)的焓变为( )
A、+488.3 kJ·mol—1 B、—224.15 kJ·mol—1
C、 —488.3 kJ·mol—1 D、 +244.15 kJ·mol—1
【解析】考查盖斯定律的应用。将②×3+③×2-①即得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1),所以反应热为2△H2+2△H3-△H1=—393.5 kJ/mol×2—285.8 kJ/mol×2+—870.3 Kj/mol=—488.3 kJ/mol,所以正确的答案是C。
已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(1)+202(g)=2CO2(g)+2H2O(1) △H1= —870.3 kJ·mol—1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2= —393.5 kJ·mol—1
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1) △H3= —285.8 kJ·mol—1
则反应④2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)的焓变为( )
A、+488.3 kJ·mol—1 B、—224.15 kJ·mol—1
C、 —488.3kJ·mol—1 D、 +244.15 kJ·mol—1
【解析】考查盖斯定律的应用。将②×3+③×2-①即得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1),所以反应热为2△H2+2△H3-△H1=—393.5 kJ/mol×2—285.8 kJ/mol×2+—870.3 Kj/mol=—488.3 kJ/mol,所以正确的答案是C。
磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷(P)在3.2 g 的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X kJ热量。
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是______________,其相应的质量为________。
(2)已知单质磷的燃烧热为Y kJ·mol-1,则1 mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH=________。
(3)写出1 mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式:________________。
命题意图:本题以磷为载体,考查燃烧热、盖斯定律及热化学方程式的有关知识,重点是考查燃烧热定义和盖斯定律的理解和应用,而涉及磷的知识并不复杂。
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