對含氮物質(zhì)的研究和利用有著極為重要的意義。
（1）N2、O2和H2相互之間可以發(fā)生化合反應(yīng)，已知反應(yīng)的熱化學方程式如下：
N2(g)+O2(g)=2NO(g)     H=+180．5kJ·mol-1；
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   H =-483．6 kJ·mol-1；
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)   H =-92．4 kJ·mol-1。
則氨的催化氧化反應(yīng)的熱化學方程式為                。
（2）汽車尾氣凈化的一個反應(yīng)原理為：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)  H<0。
一定溫度下，將2．8mol NO、2．4mol CO通入固定容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示。

①NO的平衡轉(zhuǎn)化率為   ，0~20min平均反應(yīng)速率v(NO)為             。25min時，若保持反應(yīng)溫度不變，再向容器中充入CO、N2各0．8 mol，則化學平衡將         移動(填“向左”、“向右”或“不”)。
②若只改變某一反應(yīng)條件X，反應(yīng)由原平衡I達到新平衡II，變量Y的變化趨勢如下圖所示。下列說法正確的是      (填字母代號)。

催化劑

 

（3）某化學小組擬設(shè)計以N2和H2為電極反應(yīng)物，以HCl—NH4Cl為電解質(zhì)溶液制成燃料電池，則該電池的正極反應(yīng)式為                 。假設(shè)電解質(zhì)溶液的體積不變，下列說法正確的是         (填字母代號)。
a．放電過程中，電解質(zhì)溶液的pH保持不變
b．溶液中的NH4Cl濃度增大，但Cl-離子濃度不變
c．每轉(zhuǎn)移6．021023個電子，則有標準狀況下11．2L電極反應(yīng)物被氧化
d．為保持放電效果，電池使用一段時間需更換電解質(zhì)溶液
（1）4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) ΔH＝﹣905kJ·mol-1（3分）
（2）① 28.6%（2分）  0.02 mol·L-1·min-1（2分） 向左（2分）
② b（3分）
（3） N2+8H++6e-＝2NH4+（3分）Bcd（3分）

試題分析：（1）先寫出NH3與O2反應(yīng)的化學方程式，并注明物質(zhì)的狀態(tài)，然后根據(jù)蓋斯定律求算?H，?H=2×?H1+3×?H2—2×?H3=﹣905kJ·mol-1，可得熱化學方程式：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) ΔH＝﹣905kJ·mol-1。
（2）①根據(jù)三段式進行計算，2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始濃度（mol?L?1）    1.4     1.2       0      0
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L?1）    0.4     0.4       0.2    0.4
平衡濃度（mol?L?1）    1.0     0.8       0.2    0.4
則NO的轉(zhuǎn)化率為：0.4mol/L÷1.4mol/L×100%=28.6%；0~20min平均反應(yīng)速率v(NO)=0.4mol/L÷20min=" 0.02" mol·L-1·min-1；根據(jù)平衡濃度可求出平衡常數(shù)K=0.2×0.42÷（12×0.82）=0.05，加入CO、N2后Q=0.6×0.42÷（12×1.22）=0.22，因為Q>K，所以平衡向左移動。
②a、壓強增大，化學平衡常數(shù)不變，不符合圖像，錯誤；b、因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向左移動，所以CO濃度增大，符合圖像，正確；c、因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向左移動，所以N2的體積分數(shù)減小，不符合圖像，錯誤；d、催化劑不影響化學平衡，NO的平衡轉(zhuǎn)化率不變，不符合圖像，錯誤。
（3）N2的氧化性大于H2，所以正極上N2得電子，根據(jù)化合價的變化可得電解方程式：N2+8H++6e-＝2NH4+；a、該燃料電池的總反應(yīng)為：N2+3H2+2H+=2NH4+，消耗了H+，所以pH增大，錯誤；b、根據(jù)電池反應(yīng)，生成了NH4+，所以溶液中的NH4Cl濃度增大，但Cl-離子濃度不變，正確；c、H2被氧化，電子轉(zhuǎn)移為：H2 ~ 2e?，所以每轉(zhuǎn)移6．021023個電子，則有標準狀況下11．2L電極反應(yīng)物被氧化，正確；d、隨著電池反應(yīng)的進行，NH4+的濃度越大，所以為保持放電效果，電池使用一段時間需更換電解質(zhì)溶液，正確。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

肼（H2NNH2）是一種高能燃料，有關(guān)化學反應(yīng)的能量變化如圖所示，已知斷裂1mol化學鍵所需的能量（kJ）：N≡N為942、O=O為500、N?N為154，則斷裂1molN?H鍵所需的能量（kJ）是
A．194B．391C．516D．658

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：  C(s)＋O2(g) = CO2(g)
途徑II：先制水煤氣： C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g)
燃燒水煤氣：2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)
已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)；△H1=－393.5 kJ·mol-1  
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；△H2=－241.8kJ·mol-1
③CO(g)+ 1/2O2 (g) =CO2(g)；△H3=－283.0kJ·mol-1
請回答下列問題：
（1）CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) 是       （填“放熱反應(yīng)”或“吸熱反應(yīng)”）
（2）根據(jù)蓋斯定律，煤和氣態(tài)水生成水煤氣的反應(yīng)熱△H=                    。
（3）根據(jù)兩種途徑，下列說法錯誤的是（   ）              
A．途徑II制水煤氣時增加能耗，故途徑II的做法不可取
B．與途徑I相比，途徑II可以減少對環(huán)境的污染
C．與途徑I相比，途徑II可以提高煤的燃燒效率
D．將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后，便于通過管道進行運輸

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

11.2 g KOH的稀溶液與1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反應(yīng)放出11.46 kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學方程式為　　　　　　　　,則KOH與H2SO4的中和熱為　　　　。 

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)(NH4)2CO3 (aq)           △H1
反應(yīng)Ⅱ：NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)NH4HCO3 (aq)             △H2
反應(yīng)Ⅲ：(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)2NH4HCO3 (aq)    △H3
請回答下列問題：
（1）△H1與△H2、△H3之間的關(guān)系是：△H3=                  。
（2）為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2氣體效率的影響，在溫度為T1、T2、T3、T4、T5的條件下，將等體積等濃度的(NH4)2CO3溶液分別置于等體積的密閉容器中，并充入等量的CO2氣體，經(jīng)過相同時間測得容器中CO2氣體的濃度，得趨勢圖（下圖1）。則：
①△H3______0  (填“＞”、“=”或“＜”)。
②溫度高于T3，不利于CO2的捕獲，原因是                                      。
③反應(yīng)Ⅲ在溫度為K1時，溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如下圖2所示。當時間到達t1時，將該反應(yīng)體系溫度迅速上升到K2，并維持該溫度。請在該圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化趨勢曲線。

pH

 


（3）利用反應(yīng)Ⅲ捕獲CO2，在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下，提高CO2吸收量的措施有（寫出1個）                           。
（4）下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是        。
A．NH4Cl       B．Na2CO3       C．HOCH2CH2OH      D．HOCH2CH2NH2

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1
反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2
①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟”原則的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)。
溫度
250 ℃
300 ℃
350 ℃
K
2.041
0.270
0.012
 
由表中數(shù)據(jù)判斷，ΔH1______0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
③某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達到平衡后，測得c(CO)＝0.2 mol·L－1，則CO的轉(zhuǎn)化率為________，此時的溫度為________(從上表中選擇)。
(2)已知在常溫常壓下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g)    ΔH1＝－1 275.6 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)    ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③H2O(g)=H2O(l)　ΔH3＝－44.0 kJ·mol－1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：
__________________________________________________________。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。
（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。
①已知：Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 =" +489.0" kJ·mol－1
C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)  △H 2 =" +173.0" kJ·mol－1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學方程式為                                 。
②某含C、H、O三種元素的有機物A，經(jīng)測定碳的質(zhì)量分數(shù)為52.16%，氫的質(zhì)量分數(shù)13.14%，它可以作燃料電池（以KOH溶液為電解液）的原料，寫出該電池的負極反應(yīng)式                       。
（2）某實驗將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：
CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g) △H =－49.0 kJ·mol－1
回答問題：
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為                        。
②把0.5mol的CO2和1.5mol的H2充入2L的密閉容器中，半分鐘后測得c（H2）=0.15mol/L,用CH3OH表示該反應(yīng)的速率：v(CH3OH)=               
③如圖，在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大,E2的變化是         （填“增大”， “減小”或“不變”）

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)為：4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6 H2O（g）△H。
（1）已知氫氣的燃燒熱為285．8 kJ/mol。
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） △H=－92．4 kJ/mol;
H2O（1）=H2O（g）△H=+44．0 kJ/mol;
N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180．6 kJ/mol。
則上述工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)的△H=                        。
（2）在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表：

①反應(yīng)在第2 min到第4 min時，O2的平均反應(yīng)速率為                  。
②反應(yīng)在第6 min時改變了條件，改變的條件可能是         （填序號）。
A．使用催化劑     B．升高溫度  C．減小壓強     D．增加O2的濃度
③下列說法中能說明4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6 H2 O（g）達到平衡狀態(tài)的是       （填序號）。
A．單位時間內(nèi)生成n mol NO的向時，生成n mol NH3
B．條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
C．百分含量w（NH3）=w（NO）
D．反應(yīng)速率v（NH3）：u（O2）：v（NO）：v（H2O）=4：5：4：6
E．若在恒溫恒壓下容積可變的容器中反應(yīng)，混合氣體的密度不再變化
（3）某研究所組裝的CH3OH－O2燃料電池的工作原理如圖所示。

①該電池工作時，b口通入的物質(zhì)為____     。
②該電池正極的電極反應(yīng)式為：                        。
③以此電池作電源，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理（裝置如圖所示）的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁并有氣泡產(chǎn)生，其原因可能是                                  （用相關(guān)的離子方程式表示）。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》將于2016年1月1日在我國全面實施。據(jù)此，環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)日報和實時報告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指標，為公眾提供健康指引，引導當?shù)鼐用窈侠戆才懦鲂泻蜕睢?br />(1)汽車排出的尾氣中含有CO和NO等氣體，用化學方程式解釋產(chǎn)生NO的原因________________________________________
(2)汽車排氣管內(nèi)安裝的催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車尾氣中的主要污染物轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。已知：
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
則反應(yīng)2NO(g)＋2CO(g)??N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1；該反應(yīng)的ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。
(3)將0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一個容積恒定為1 L的密閉容器中，在不同條件下反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的濃度變化狀況如圖所示。

①計算產(chǎn)物N2在6～9 min時的平均反應(yīng)速率v(N2)＝________mol·L－1·min－1；
②第12 min時改變的反應(yīng)條件為________(填“升溫”或“降溫”)；
③計算反應(yīng)在第24 min時的平衡常數(shù)K＝________。若保持溫度不變，再向容器中充入CO、N2各0.060 mol，平衡將________移動(填“正向”“逆向”或“不”)。
(4)環(huán)境監(jiān)測中還可用沉淀法測定空氣中含有較高濃度SO2的含量，經(jīng)查得一些物質(zhì)在20 ℃的數(shù)據(jù)如下表：
溶解度(S)/g
溶度積(Ksp)
Ca(OH)2
Ba(OH)2
CaSO3
BaSO3
 0.160
3.89
6.76×10－3
5.48×10－9
 
①吸收SO2最合適的試劑是________[填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”]溶液；
②在20 ℃時，向CaSO3懸濁液中滴加適量的BaCl2溶液，當CaSO3向BaSO3的轉(zhuǎn)化達到平衡時，溶液中的＝____________(寫出表達式即可)。

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