满分5 > 高中化学试题 >

氮是地球上含量丰富的一种元素,“固氮”在工农业生产中有着重要作用,是几百年来科学...

氮是地球上含丰富的一种元素“固氮”在农业生产中有重要作用,是几百来科学家一直研究的课题下表举了不同温度下大气固氮氮的分K

反应

大气固氮

N2(g)+O2(g) 满分5 manfen5.com2NO(g)

工业固氮

N2(g)+3H2(g) 满分5 manfen5.com2NH3(g)

温度/℃

27

2000

25

400

450

K

3.84×10-31

0.1

5×10-8

2×104

7×103

(1)①分析数据可知:大气固氮反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应

在一定温度下,将一定足的N2O2到体积为1L的密闭容器中,当大气固氮”反应达到平衡后改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是_______。

a.增大压强    b.增大反应物的浓度     c.使用催化   d.升高温度

从分子结构角度解释“大气固氮”“工业固氮”反应的活化能都很高的原因:__________________。

(2)分析表格数据可知“大气固氮”的反应正向进行的程度小不适合大规模生产故世界各国均采用合成的方法进行工业固氮

从平衡移动角度考虑,工业固氮应该选常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因_______________________。

②将0.1molN2和0.1molH2通入一容积可变的容器中进行工业固氮反应,则下图所示N2的平衡转化率在不同压强(P1,P2)下随温度变化的曲线正确的是_(填“A” 或“B”);比较P1、P2的大小关系__________;若300℃、压强P2时达到平衡,容器容积恰为100L,则此状态下反应的平衡常数K=__________(计算结果保留2位有效数字)。

满分5 manfen5.com

③合成反应达到平衡后,t1时刻氮气浓度欲发生图C变化可采取的措施是__________。

(3)近年近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,

反应原理为:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H=____________。

(已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   H1=-92.4kJ•mol-1

2H2(g)+O2(g)2H2O(l)  H2=-571.6kJ•mol-1

 

(1)①吸热 ②b ③氮气分子中N≡N键能很大,断开N≡N需要吸收较高能量(2)①从反应速率角度考虑,高温更好,但从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适(2分,没有答出催化剂活性的,不扣分); ②AP2>P1 1.3×lO5; ③容器容积不变条件下移走适量氨气,降低氨气的浓度;(3)+1 530kJ·mol-l 【解析】 试题分析:(l)①由表格中数据可知:温度升高时化学平衡常数增大,说明大气固氮反应为吸热反应;②平衡常数只与温度有关,但大气固氮反应的反应物、生成物气体总量相等,故改变压强或加入催化剂均不能使平衡发生移动;③氮气分子中N≡N键能很大,断开N≡N需要吸收较高能量,故氮气化学性质稳定,有氮气参加的反应活化能都很高。(2)①合成氨反应从化学平衡角度考虑,应该选用低温、高压的条件转化率较高,但从反应速率角度考虑,高温更好,从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适,工业生产中须综合考虑这些因素对实际生产的影响。②由表格中合成氨反应温度升高时平衡常数减小可知该反应为放热反应,故升温时氮气转化率降低,由该反应化学计量数可知加压时氮气转化率升高;综合题目数据和图像可知,若300℃、压强P2条件下氮气转化率为10%,即平衡时c(N2)=0.0009 mol/L、c(H2) =0.0007 mol/L、c (NH3)=0.0002 mol/L,所以化学平衡常数K= c2(NH3)/c(N2)·c3(H2)= 0.00022÷0.0009×0.000713=1.3×105。③由图可知,tl时刻改变条件时NH3的浓度突然减小,随后氨气的浓度增大但依然小于原平衡浓度,故t1时刻应该是容器容积不变条件下移走了适量氨气,降低氨气的浓度,平衡向生成氨气的方向移动。(3)由盖斯定律可知,△H=2△Hl-3△H2=(- 92.4)×2-(-571.6)×3=+1 530 kJ·mol-l。 考点:考查氮的固定、反应热的计算、反应条件的选择及外界条件对化学反应速率和化学平衡移动的应用的知识。  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

己知木炭在一定条件下与浓硝酸反应生成两种+4价的氧化物。为了探究一氧化氮(NO)能否与过氧化钠反应,以及反应后的产物中是否有亚硝酸钠(NaNO2),某小组同学设计了如图所示装置(夹持仪器和连接用的乳胶管已经省略)。

满分5 manfen5.com

(1)写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式_________________________。

2为了完成该实验,请按气流方向顺序连接以上装置:A ()() ( ) ()尾气处理装置(略)。检查气密性并装药品后,要进行:a.点燃酒精灯,B.滴加浓硝酸,C.一段时间的氮气。以上三项操作的正确顺序是_________(填字母编号),反应开始时先通入氮气的主要目的是_____________。

(3)实验中装置C的作用是        装置E中观察到的主要实验现象有          

(4)某同学经查阅资料后发现亚硝酸是弱酸,性质不稳定,室温下易分解生成一氧化氮。装置D中充分反应后,设计实验证明D中是否有亚硝酸钠生成:                     。(写出检验步骤及现象)。

(5)7.8g氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需木炭______g。

 

查看答案

硫酸渣(主要含凡Fe2O3、FeO,杂质为MgO和SiO2等)生产铁基颜料铁黄(FeOOH)的制备流程如下:

满分5 manfen5.com

(1)FeS2的结构类似于Na2O2,是一种过硫化物,FeS2的电子式为__________,过滤II后对滤渣进行“洗涤”的具体操作是___________________。

(2)滤渣Ⅰ的主要成分是FeS2、S和       (填化学式);Fe3+被FeS2还原的离子方程式为       

(3)“氧化”中,生成FeOOH的离子方程式为      

(4)铁黄(FeOOH)可认为是Fe(OH)3的脱水产物。常温下欲使Fe3+沉淀完全(即c(Fe3+)1×10-6mol/L则滤液IIpH至少为______;从沉淀溶解平衡角度考虑,溶液中存在的NH4+Fe(OH)3沉淀的影响是___________。(己知:Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38)

 

查看答案

将两种不同物质的浓度的Na2 CO3溶液升高温度溶液中c(CO32-)变化如图所示,下列微粒的物质的浓度关系正确的是   

满分5 manfen5.com

A.将溶液I升高温度,溶液pH减小

B.溶液a比溶液b中满分5 manfen5.com更大

C.65℃时,向溶液a中加入1.06gNa2CO3固体,溶解后即为溶液b

D.溶液II一定存在:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)

 

查看答案

下列实验现象所对应的离子方程式不正确的是   

满分5 manfen5.com

 

 

查看答案

如图所示电化学装置.若电解质溶液为稀硫酸,则电极上产生大色气泡若电解质溶液为浓硝酸电极上无气体产生.铬电极上产生大的有色气体。据上述现象判下列说法不正确的是   

满分5 manfen5.com

A.金属铬的活泼性比强且能和稀硫酸反应生成H2

B金属铬易被浓硝 酸钝化,Cr为原电池正极

C.电解质溶液为浓硝酸时.Cr电极反应为NO3-+2H++e-=NO2+H2O

D.电解质溶液为稀硫酸时,溶液中电流方向Cu→Cr

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.