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(2014•潍坊一模)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.?

绿色山茶油 2024-10-08 05:58 编辑:niming 54阅读

解题思路:(1)在温度和体积一定的条件下,压强之比等于物质的量之比,所以平衡时气体总物质的量为0.8×(0.4+0.6)mol=0.8mol,根据N 2+3H 2⇌2NH 3△n=2可知,生成的氨气为0.2mol,再根据v=[△c/t]计算速率;

(2)①合成氨反应为体积减小的放热反应,根据平衡时的特征即正逆反应速率相等,组成不变等判断;

②在①中是恒容条件,而本题是恒压条件,根据合成氨反应为体积减小的可以判断;

③在图2中逆反应速率减小,正反应速率增大,据此判断;

(3)根据盖斯定律可以写出热化学方程式,根据电子得失守恒和元素守恒可以计算出体积比;

(1)在温度和体积一定的条件下,压强之比等于物质的量之比,所以平衡时气体总物质的量为0.8×(0.4+0.6)mol=0.8mol,根据N2+3H2⇌2NH3△n=2可知,生成的氨气为0.2mol,再根据v=[△c/t]计算得速率为

0.2mol

2L

8min=0.0125mol•L-1•min-1,故答案为:0.0125;

(2)①合成氨反应为体积减小的放热反应,根据平衡时的特征即正逆反应速率相等,组成不变等判断,

a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比与起始量有关,与反应是否处于平衡状态无关,故a错误;

b.3v正(N2)=v逆(H2),反应速率等于计量数之比,说明正逆反应速率相等,故b正确;

c.反应处于平衡时,2v正(H2)=3v逆(NH3),故c错误;

d.反应前后压强不变,体积变化,质量守恒,所以混合气体的密度保持不变时说明反应已经处于平衡状态,故d正确;

e.反应前后质量守恒,物质的量变小,所以当容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化时,说明反应处于平衡状态,故e正确;

故选bde;

②在①中是恒容条件,而本题是恒压条件,达到平衡时压强比①中的大,而反应是体积减小,根据平衡移动原理,可知①中的大,故答案为:变大;

③在图2中逆反应速率减小,正反应速率增大,所以温度和压强都不变,因为温度和压强都只能使正逆反应速率都增大或都减小,所以改变的条件是只有增加反应物浓度,容器体积增大,所以在增大反应物浓度的同时生成物浓度减小,故选c;

(3)在反应①2NH3(g)+5NO2(g)═7NO(g)+3H2O(g)△H=-akJ•mol-1和反应②4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H=-bkJ•mol-1中根据盖斯定律,将(①×6+②×7)/5可得热化学方程式为6NO2(g)+8NH3(g)═7N2(g)+12H2O(g)△H=-[6a+7b/5]kJ•mol-1;

混合气体40.32L为1.8mol,氮气42.56L为1.9mol,根据N原子守恒可求得参加反应的氨的物质的量.

n(NH3)+1.8mol=1.9mol×2,n(NH3)=2mol.

根据氧化还原反应中得失电子守恒可求得NO与NO2的物质的量.

设为NO的物质的量X,NO2的物质的量为(1.8mol-X),

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

NO与NO2体积比为0.6:1.2=1:2,

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

,3,(2014•潍坊一模)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.

(1)在T℃时,将0.6mol H 2和0.4mol N 2置于容积为2L的密闭容器中(压强为mPa)发生反应:3H 2+N 2⇌2NH 3△H<0.若保持温度不变,某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化如图1示:8min内分钟NH 3的平均生成速率为______mol•L -1•min -1.

(2)仍在T℃时,将0.6mol H 2和0.4mol N 2置于一容积可变的密闭容器中.

①下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是______(填序号).

a.容器内N 2、H 2、NH 3的浓度之比为l:3:2

b.3v 正(N 2)=v 逆(H 2)

c.3v 正(H 2)=2v 逆(NH 3)

d.混合气体的密度保持不变

e.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

⑦该条件下达到平衡时NH 3的体积分数与题(1)条件下NH 3的体积分数相比______(填“变大”“变小”或“不变”).

③达到平衡后,改变某一条件使反应速率发生了如图所示的变化,改变的条件可能是______.

a.升高温度,同时加压

b.降低温度,同时减压

c.保持温度、压强不变,增大反应物浓度

d.保持温度、压强不变,减小生成物浓度

(3)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气.氨气能将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:

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

则NH 3直接将NO 2还原为N 2的热化学方程式为: 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 .若标准状况下NO与NO 2混合气体40.32L被足量氨水完全吸收,产生标准状况下氮气42.56L.该混合气体中NO与NO 2的体积之比为______.

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