氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請(qǐng)回答下列問題:
(1)如圖1是1 mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖(圖中涉及物質(zhì)均為氣態(tài)),請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(2)在0.5L的密閉容器中,充入一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行反應(yīng),三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖2所示。則Y是 ,2min內(nèi)N2的反應(yīng)速率υ(N2)= 。
圖1 圖2
(3)硝酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防工業(yè)和航天事業(yè)中占有重要地位。隨著化學(xué)纖維、近代有機(jī)合成、火箭、導(dǎo)彈等工業(yè)的迅速發(fā)展,需要使用大量的硝酸。
①工業(yè)生產(chǎn)中用鉑系金屬作為催化劑,用氨氧化法制取硝酸。第一步反應(yīng)為氨在催化劑作用下與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成NO,寫出反應(yīng)化學(xué)方程式 。
②銅既能與稀硝酸反應(yīng),也能與濃硝酸反應(yīng),當(dāng)銅與一定濃度硝酸反應(yīng)時(shí),可將方程式表示為:Cu+HNO3 → Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平)。反應(yīng)中還原產(chǎn)物是 ,0.6mol Cu被硝酸完全溶解后,如果得到的NO和NO2物質(zhì)的量相同,則得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積為 L。
(1)NO2(g) + CO(g) = CO2(g) + NO(g) ;⊿H =-234kJ·mol-1(2分)
(2)H2(1分),0.1mol•L-1•min-1 (1分,不寫單位不給分,下同)
(3)①4NH3+5O24NO+6H2O 。2分) ②NO和NO2 (1分);13.44 (2分)
【解析】(1)根據(jù)圖1可知,反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,所以是放熱反應(yīng),熱化學(xué)方程式為NO2(g) + CO(g) = CO2(g) + NO(g) ;⊿H =-234kJ·mol-1。
(2)根據(jù)圖像可知,X、Y的物質(zhì)的量減小,平衡時(shí)分別減少0.1mol和0.3mol,所以Y是氫氣,X是氮?dú)狻5獨(dú)獾姆磻?yīng)速率是
(3)①氨催化氧化的方程式為4NH3+5O24NO+6H2O。
②氧化劑被還原所生成的物質(zhì)是還原產(chǎn)物,所以硝酸的還原產(chǎn)物是NO和NO2。0.6mol銅失去1.2mol電子,因此NO和NO2的物質(zhì)的量是1.2mol÷4=0.3mol,其體積都是6.72L,所以總共是13.44 L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
1 |
2 |
3 |
2 |
T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
C4(NO)C6(H2O) |
C4(NH3)C5(O2) |
C4(NO)C6(H2O) |
C4(NH3)C5(O2) |
催化劑 |
高溫高壓 |
容器 編號(hào) |
起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol | 反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)的焓變/kJ?mol-1 | ||
N2 | H2 | NH3 | ||
A | 1 | 3 | 0 | △H1=-23.1 |
B | 0.9 | 2.7 | 0.2 | △H2 |
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| ||
高溫 |
| ||
高溫 |
4 |
7 |
| ||
高溫 |
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
T/K | 298 | 398 | 498 |
平衡常數(shù)K | 2.44ⅹ10-6 | K1 | K2 |
9 |
10 |
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t/(K) | 298 | 398 | 498 | … |
K/(mol?L-1)-2 | 4.1×106 | K1 | K2 | … |
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催化劑 |
高溫高壓 |
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