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(2014?濰坊一模)氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用.?

來源:m.cisanotes.com   時間:2024-10-08 05:58   點擊:57   編輯:niming   手機版

解題思路:(1)在溫度和體積一定的條件下,壓強之比等于物質的量之比,所以平衡時氣體總物質的量為0.8×(0.4+0.6)mol=0.8mol,根據N 2+3H 2?2NH 3△n=2可知,生成的氨氣為0.2mol,再根據v=[△c/t]計算速率;

(2)①合成氨反應為體積減小的放熱反應,根據平衡時的特征即正逆反應速率相等,組成不變等判斷;

②在①中是恒容條件,而本題是恒壓條件,根據合成氨反應為體積減小的可以判斷;

③在圖2中逆反應速率減小,正反應速率增大,據此判斷;

(3)根據蓋斯定律可以寫出熱化學方程式,根據電子得失守恒和元素守恒可以計算出體積比;

(1)在溫度和體積一定的條件下,壓強之比等于物質的量之比,所以平衡時氣體總物質的量為0.8×(0.4+0.6)mol=0.8mol,根據N2+3H2?2NH3△n=2可知,生成的氨氣為0.2mol,再根據v=[△c/t]計算得速率為

0.2mol

2L

8min=0.0125mol?L-1?min-1,故答案為:0.0125;

(2)①合成氨反應為體積減小的放熱反應,根據平衡時的特征即正逆反應速率相等,組成不變等判斷,

a.容器內N2、H2、NH3的濃度之比與起始量有關,與反應是否處于平衡狀態(tài)無關,故a錯誤;

b.3v正(N2)=v逆(H2),反應速率等于計量數之比,說明正逆反應速率相等,故b正確;

c.反應處于平衡時,2v正(H2)=3v逆(NH3),故c錯誤;

d.反應前后壓強不變,體積變化,質量守恒,所以混合氣體的密度保持不變時說明反應已經處于平衡狀態(tài),故d正確;

e.反應前后質量守恒,物質的量變小,所以當容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化時,說明反應處于平衡狀態(tài),故e正確;

故選bde;

②在①中是恒容條件,而本題是恒壓條件,達到平衡時壓強比①中的大,而反應是體積減小,根據平衡移動原理,可知①中的大,故答案為:變大;

③在圖2中逆反應速率減小,正反應速率增大,所以溫度和壓強都不變,因為溫度和壓強都只能使正逆反應速率都增大或都減小,所以改變的條件是只有增加反應物濃度,容器體積增大,所以在增大反應物濃度的同時生成物濃度減小,故選c;

(3)在反應①2NH3(g)+5NO2(g)═7NO(g)+3H2O(g)△H=-akJ?mol-1和反應②4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H=-bkJ?mol-1中根據蓋斯定律,將(①×6+②×7)/5可得熱化學方程式為6NO2(g)+8NH3(g)═7N2(g)+12H2O(g)△H=-[6a+7b/5]kJ?mol-1;

混合氣體40.32L為1.8mol,氮氣42.56L為1.9mol,根據N原子守恒可求得參加反應的氨的物質的量.

n(NH3)+1.8mol=1.9mol×2,n(NH3)=2mol.

根據氧化還原反應中得失電子守恒可求得NO與NO2的物質的量.

設為NO的物質的量X,NO2的物質的量為(1.8mol-X),

2mol×3=Xmol×2+(1.8-X)mol×4,X=0.6mol,(1.8mol-X)=1.2mol,

NO與NO2體積比為0.6:1.2=1:2,

故答案為6NO2(g)+8NH3(g)═7N2(g)+12H2O(g)△H=-[6a+7b/5]kJ?mol-1:1:2;.

,3,(2014?濰坊一模)氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用.

(1)在T℃時,將0.6mol H 2和0.4mol N 2置于容積為2L的密閉容器中(壓強為mPa)發(fā)生反應:3H 2+N 2?2NH 3△H<0.若保持溫度不變,某興趣小組同學測得反應過程中容器內壓強隨時間變化如圖1示:8min內分鐘NH 3的平均生成速率為______mol?L -1?min -1.

(2)仍在T℃時,將0.6mol H 2和0.4mol N 2置于一容積可變的密閉容器中.

①下列各項能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是______(填序號).

a.容器內N 2、H 2、NH 3的濃度之比為l:3:2

b.3v 正(N 2)=v 逆(H 2)

c.3v 正(H 2)=2v 逆(NH 3)

d.混合氣體的密度保持不變

e.容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化

⑦該條件下達到平衡時NH 3的體積分數與題(1)條件下NH 3的體積分數相比______(填“變大”“變小”或“不變”).

③達到平衡后,改變某一條件使反應速率發(fā)生了如圖所示的變化,改變的條件可能是______.

a.升高溫度,同時加壓

b.降低溫度,同時減壓

c.保持溫度、壓強不變,增大反應物濃度

d.保持溫度、壓強不變,減小生成物濃度

(3)硝酸廠的尾氣含有氮氧化物,不經處理直接排放將污染空氣.氨氣能將氮氧化物還原為氮氣和水,其反應機理為:

2NH 3(g)+5NO 2(g)═7NO(g)+3H 2O(g)△H=-akJ?mol -1

4NH 3(g)+6NO(g)═5N 2(g)+6H 2O(g)△H=-bkJ?mol -1

則NH 3直接將NO 2還原為N 2的熱化學方程式為: 6NO 2(g)+8NH 3(g)═7N 2(g)+612H 2O(g)△H=-[6a+7b/5]kJ?mol -1 6NO 2(g)+8NH 3(g)═7N 2(g)+612H 2O(g)△H=-[6a+7b/5]kJ?mol -1 .若標準狀況下NO與NO 2混合氣體40.32L被足量氨水完全吸收,產生標準狀況下氮氣42.56L.該混合氣體中NO與NO 2的體積之比為______.

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