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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷170
氨气是重要的化工原料。
(1)已知: N2(g)+O2(g)=2NO(g)   △H= +180.5kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)   △H= -905kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    △H= -483.6kJ·mol-1
写出氨气在高温高压催化剂条件下生成氮气和氢气的热化学方程式:_____________________;如果在1 L密闭容器中,3mol NH3 在等温条件下充分反应,2min后达到平衡,平衡时吸收的热量为92.4 kJ ,则在这段时间内v(H2)=___________________;保持温度不变,将起始NH3的物质的量调整为8 mol,平衡时NH3的转化率为_________________
(2)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式:___________________,科学家利用此原理,设计成氨气一氧气燃料电池,则通入氨气的电极是 _____________ (填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为______________________________________
(3)一定条件下,某密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H<0。在一定体积的密闭容器中,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,下列措施中可采用的是____________(填字母代号)。
a.增大压强    b.适当升高温度    c.增大O2的浓度    d.选择高效催化剂
(4)如果某氨水的电离程度为1%,向浓度为0.01 mol/L MgCl2溶液中滴加氨水,则开始产生沉淀时(忽略溶液体积变化)溶液中的NH3·H2O的浓度为______________(已知Ksp[Mg(OH)2]=4.010-12])。
18-19高二下·湖北荆门·期中
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肼(N2H4)和氨是氮的两种常见化合物,在科学技术和生产中有广泛应用.回答下列问题:
(1)N2H4中N原子核外最外层达到8电子稳定结构.写出N2H4的结构式:___________
(2)实验室用两种固体制取NH3的反应化学方程式为_____________
(3)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为_____________
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性环保电池,该电池放电时,负极的反应式为_____________
(5)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
T/℃165175185195
K111.974.150.634.8
①焓变△H_________0(填“>”、“<”或“=”).
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)\frac{n(NH_{3})}{n(CO_{2})}=x,如图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系.α随着x增大而增大的原因是_____________.图中A点处,NH3的平衡转化率为___________

(6)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料,发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),测得甲容器中H2的平衡转化率为40%.
n(N2)n(H2)n(NH3)
1mol3mol0mol
0.5mol1.5mol1mol
0mol0mol4mol

①判断乙容器中反应进行的方向是_____________(填“正向或“逆向”)移动.
②达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为_____________
(6)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式:___________________,科学家利用此原理,设计成氨气一氧气燃料电池,则通入氨气的电极是____________(填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为_____________________
(7)一定条件下,某密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。在一定体积的密闭容器中,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,下列措施中可采用的是___________(填字母代号)。
a.增大压强 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
(8)如果某氨水的电离程度为1%,浓度为0.01 mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化),溶液中的NH3·H2O的浓度为__________{已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]}
氮是一种非常重要的元素,它的单质和化合物应用广泛,在科学技术和生产中有重要的应用。试回答下列问题:
(1)N2和H2为原料合成氨气的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0,下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号)__________
a.选择适当的催化剂                  b.增大压强
c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
(2)在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合的气体充入一个2L固定容积的密闭容器中,10分钟后反应达平衡时,n(N2)=1.0mol,n(H2)=1.0mol,n(NH3)=0.4mol,则反应速率v(N2)=________mol/(L·min)。
(3)在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如下图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)__________________
   
a.在t1-t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施一定是升高温度
c.在t3-t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t0-t5时,容器内NO2的体积分数在t3-t4时值的最大
(4)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂,用次氯酸钠与氨气反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式:______________________
(5)已知:N2(g)+O2(g) = 2NO(g) H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H=-483.6kJ/mol
若有17 g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为_____
(6)直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式是4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O,电解质溶液一般使用KOH溶液,则负极电极反应式是________.从理论上分析,该电池工作过程中______(填“需要”或“不需要”)补充碱(KOH).
氮及其化合物是重要的化工原料
   
(1)在一定条件下,将1.00molN2(g)与3.00molH2(g)混合于一个10.0L密闭容器中,在不同温度下达到平衡时NH3(g)的平衡浓度如图所示。其中温度为T1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%。当温度由T1变化到T2时,平衡常数关系K1______K2(填“>”、“<”或“=”),焓变△H______0(填“>”或“<”)。
(2)一定条件下,某密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。在一定体积的密闭容器中,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,下列措施中可采用的是_____(填字母代号)。
a.增大压强   b.适当升高温度   c.增大O2的浓度   d.选择高效催化剂
(3)已知:2NO2(g)N2O4(g),N2O4为无色气体。
① 在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH________0(填写“>”、“<”或“=”)
② 一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡,达到平衡状态的标志 _______
A.单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2 nmolNO2
B.用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:1的状态
C.混合气体的颜色不再改变的状态
D.混合气体的密度不再改变的状态
E.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(4)17℃、1.01×105Pa,往10L密闭容器中充入NO2,达到平衡时,c(NO2)=0.2 mol·L-1,c(N2O4)=0.16 mol·L-1。则反应达到平衡时, NO2的转化率为__________;此温度下该反应的平衡常数K=________.

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