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题文

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,工业上合成氨反应通常用铁触媒作催化剂,反应方程式为:N2+3H22NH3  △H<0。
(1)已知N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1,拆开1mol H-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、、946kJ,则拆开1molN-H键需要的能量是__________。
(2)合成氨反应达到平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是           (填字母序号)。

A.c(H2)减小
B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.NH3的物质的量增加
D.平衡常数K增大

E.平衡向正方向移动
(3) 如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入1molN2和3molH2,使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) ,并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中H2的转化率随时间变化的图像如图3所示,请在图3中画出乙容器中H2的转化率随时间变化的图像。

(4)若反应N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)在一容积固定不变的容器内进行,并维持反应过程中温度不变。若平衡从正向建立,且起始时N2与H2的物质的量分别为amol、bmol,当a:b=______时,达到平衡后NH3的体积分数最大。

科目 化学   题型 简答题   难度 较难
知识点: 探究温度、压强对化学平衡的影响
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Ⅰ、某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)写出反应的化学方程式
(2)根据上述反应可推知______________。
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4b.氧化性:H3AsO4>KBrO3
c.还原性:ASH3>X d.还原性:X>ASH3
Ⅱ、2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如右图所示。

据此判断:
①该反应的△H 0(填“>”、“<”)。
②在T2温度下,0~2s内的平均反应速率v(N2)=
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明该反应进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号) 。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-867 kJ/mol
2NO2(g) N2O4(g) ΔH2=-56.9 kJ/mol
写出CH4 (g)催化还原N2O4(g)生成N2 (g)和H2O (g)的热化学方程式
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。右图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为

向300mL 1.0mol/L的NaOH溶液中通入标准状况下4.48LCO2气体,充分反应后,所得溶液中:
(1)离子浓度大小关系:
(2)电荷守恒:
(3)物料守恒:
(4)质子守恒:

怎样用化学方法除去下列物质中混有的少量杂质,写出除杂需加入的试剂以及发生反应的离子方程式。


需加入的除杂试剂
发生反应的离子方程式
①CO2气体中混有HCl杂质


②NaHCO3溶液中混有Na2CO3


③FeCl2溶液中混有FeCl3杂质


④Fe2O3固体中混有Al2O3杂质


学法题:归纳总结除杂试剂选择的方法

有A、B、C三种烃,分子式都是C5H10,经在一定条件下与足量H2反应,结果得到相同的生成物,写出这三种烃可能的结构简式并命名。

某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:

温度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓
度/mol·L-1
2.4×10-3
3.4×10-3
4.8×10-3
6.8×10-3
9.4×10-3

①可以判断该分解反应已经达到平衡的是_______________ 。
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数:________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量_________________ (填“增加”,“减少”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH_______________0(填“>”、“=”或“<”),熵变ΔS________________0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O
该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO)随时间的变化趋势如下图所示。

⑤计算25.0 ℃时,0~6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率:________。
⑥根据图中信息,如何说明该水解反应速率随温度升高而增大:______________ _______________________________。

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