含氮化合物对人类生活有十分重大的意义.(1)目前广泛使用的工业合成氨方法是用氮气和氢气在一定条件下化合.已知:N2(g)+O2△H=+180.5kJ/mol4NH3(g)+5O2+6H2O(g)△H=

发布时间:2024-11-18 14:47

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考点:热化学方程式,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算

专题:基本概念与基本理论

分析:(1)①根据盖斯定律计算焓变书写热化学方程式;
②根据三行式计算反应速率和转化率,v=,转化率=×100%;
③根据影响化学平衡移动的因素以及影响K的因素来回答即可;
(2)①根据已知反应物和生成物分析出另一种产物,再利用氧化还原配平法配平;图表分析温度升高,平衡状态氨气的物质的量增大,说明升温平衡正向进行,正反应为吸热反应;
②根据信息:将TiCl4气体导入氢氧火焰中(700~1000℃)进行水解可以得到二氧化钛来书写方程式;
③根据影响化学反应速率的因素和影响平衡的因素来回答.

解答: 解:(1)已知:a、N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
b、4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ/mol
c、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
则反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)可以是:a+×b-×c得到,所以△H=180.5kJ/mol+×(-905kJ/mol)-×(-483.6kJ/mol)=-92.4kJ/mol,故答案为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol;
②在2L密闭容器中投入1molN2和3molH2,平衡时,容器中氨气的体积分数是25%,设氮气的变化量是x,则
               N2+3H2?2NH3,
起始量(mol) 0.5   1.5  0
变化量(mol)  x    3x    2x
平衡量(mol)0.5-x 1.5-3x 2x
容器中氨气的体积分数是25%,得到
=25%,解得x=0.2mol/L,
N2的转化率=×100%=40%;则0~10min,NH3的平均速率为=0.04mol/(L?min).
故答案为:0.04mol/(L?min);40%;
③若在②达平衡后,保持容器体积及温度不变,移走0.5molNH3,压强减小,平衡逆向移动,再达平衡时,N2的体积分数将增大,平衡常数只受温度的影响,温度不变,K不变,故答案为:增大;不变;
(2)①已知反应物是N2和H2O生成物有NH3,N2→NH3用氮元素化合价降低,则氧元素化合价一定升高,所以另一种产物为氧气,再根据氧化还原配平法配平方程式为:2N2+6H2O4NH3+3O2,图表分析温度升高,平衡状态氨气的物质的量增大,说明升温平衡正向进行,正反应为吸热反应,△H>0;
故答案为:2N2+6H2O4NH3+3O2;>;
②根据信息:将TiCl4气体导入氢氧火焰中(700~1000℃)进行水解可以得到二氧化钛,即TiCl4+2H2OTiO2+4HCl,故答案为:TiCl4+2H2OTiO2+4HCl;
③A.适当升高温度,能提高其反应速率且平衡正移,故A正确;                           
B.将氨气液化分离,能减慢其反应速率且平衡正移,故B错误;   
C.增大反应物N2的浓度,能提高其反应速率且平衡正移,故C正确;                  
D.增大压强,能提高其反应速率且平衡逆向移动,故D错误;  
故选AC.

点评:本题涉及热化学中盖斯定律的应用以及化学反应速率、平衡的计算等知识,属于综合知识的考查,难度不大.

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