早教吧 育儿知识 作业答案 考试题库 百科 知识分享

(2013•西安三模)氨气是重要的化工原料(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-14NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ•mol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1写出氨

题目详情
(2013•西安三模)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1L密闭容器中,3mol NH3 在等温条件下充分反应,平衡时的反应热为92.4kJ,保持温度不变,将起始NH3的物质的量调整为8mol,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:
4NH3+3O2
 点燃 
.
 
2N2+6H2O
4NH3+3O2
 点燃 
.
 
2N2+6H2O
,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).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%,浓度为0.01mol/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]}.
▼优质解答
答案和解析
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1
②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ•mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1
依据盖斯定律,(②-①×2-③×3)÷2,得到:
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:2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)△H=+92.4 kJ•mol-1; 
如果在1L密闭容器中,3mol NH3 在等温条件下充分反应,平衡时的反应热为92.4kJ,说明反应的氨气为2mol
              2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)△H=+92.4 kJ•mol-1
起始量(mol)   3        0        0
变化量(mol)   2         1       3
平衡量(mol)   1         1       3
K=
1×33
12
=27
保持温度不变,平衡常数不变,将起始NH3的物质的量调整为8mol,设转化的氨气物质的量为x
             2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)△H=+92.4 kJ•mol-1
起始量(mol) 8         0        0
变化量(mol) x         0.5x     1.5x
平衡量(mol) 8-x       0.5x     1.5x 
K=
0.5x×(1.5x)3
(8−x)2
=27
x=4 平衡时氨气的转化率=
4
8
×100%=50%
故答案为:2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)△H=+92.4 kJ•mol-1; 50%;
(2)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,反应的化学方程式:4NH3+3O2
 点燃 
.
 
2N2+6H2O,氨气一氧气燃料电池,燃料在负极发生氧化反应,则通入氨气的电极是负极;碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,
故答案为:4NH3+3O2═2N2+6H2O,负极;2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;
(3)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,
a.反应是气体体积增大的反应,增大压强,反应速率增大,平衡逆向进行,故a不符合;
b.反应是放热反应,适当升高温度,反应速率增大,平衡逆向进行,故b不符合;
c.增大O2的浓度,平衡正向进行,反应速率增大,故c符合;
d.选择高效催化剂只能改变化学反应速率,但不改变化学平衡,故d不符合;
故答案为:c;
(4)如果某氨水的电离程度为1%,浓度为0.01mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化),{已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]},则依据溶度积常数计算:Ksp=c(Mg2+)×c2(OH-)=4.0×10-12 ,c(Mg2+)=0.01mol/L,c(OH-)=2×10-5mol/L,氨水的浓度=
2×10−5mol/L
1%
=0.002mol/L,
故答案为:0.002 mol/L.