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氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1molNH3(g)過程中的能量變化示意圖如圖。

①寫出N2和H2反應(yīng)生成NH3的化學(xué)方程式:
N2(g)+3H2?
高溫
、
高壓
催化劑
NH3
N2(g)+3H2?
高溫
、
高壓
催化劑
NH3

②已知化學(xué)鍵的鍵能是形成或斷開1mol化學(xué)鍵放出或吸收的能量,單位為kJ?mol-1。若已知下列數(shù)據(jù):
化學(xué)鍵 H-H N≡N
鍵能/(kJ?mol-1 435 943
試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計(jì)算N-H的鍵能為
390
390
kJ?mol-1。
(2)汽車尾氣中的氮氧化物是城市空氣的主要污染物之一,如何降低汽車尾氣污染已成為環(huán)保領(lǐng)域的熱點(diǎn)。使用氫能源可以減少汽車尾氣中有害氣體的排放,利用甲醇與水蒸氣反應(yīng)可以制備氫氣:CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)。在體積為2L的恒溫恒容密閉容器中,充入1molCH3OH(g)和1molH2O(g),一定條件下發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得H2(g)和CH3OH(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如表所示。
0min 3min 6min 9min 12min
n(H2)/mol 0 1.53 1.95 2.16 2.16
n(CH3OH)/mol 1 0.49 0.35 0.28 0.28
①3~9min內(nèi),v(CO2)=
0.0175
0.0175
mol?L-1?min-1;第10min時(shí),c(H2)=
1.08
1.08
mol?L-1。
②能說明上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
BC
BC
(填標(biāo)號(hào))
A.反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量之和為1mol
B.H2O(g)的物質(zhì)的量濃度不再改變
C.單位時(shí)間內(nèi)生成3molH2的同時(shí)生成1molCH3OH
D.CH3OH(g)與H2O(g)的物質(zhì)的量之比為1:1
③在上述反應(yīng)條件下,反應(yīng)到6min末時(shí),氣體的總物質(zhì)的量為
3.3
3.3
mol。
④12min末時(shí),混合氣體中CO2(g)和H2O(g)的質(zhì)量之比是
44:7
44:7
。

【答案】N2(g)+3H2?
高溫
、
高壓
催化劑
NH3;390;0.0175;1.08;BC;3.3;44:7
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:11引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強(qiáng)
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時(shí)A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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