1、填空题 已知以下信息:
①1 mol N2的共价键断裂吸收946 kJ的能量;1 mol H2的共价键断裂吸收436 kJ的能量;形成1 mol NH3中的化学键释放1173 kJ的能量。
②将一定量的N2和H2投入一密闭容器中,在一定条件下进行反应,测得有关数据如下: 根据以上相关数据回答问题:
(1)用H2表示该反应2s内的平均反应速率为_____________。
(2)____________(填“能”或“不能”)确认该反应2s末已达化学平衡状态。
(3)写出该反应的化学方程式________。
(4)氮气和氢气生成氨气的过程___________(填“释放”或 “吸收”)
参考答案:(1)0.6 mol·L-1·s-1
(2)不能
(3) N2+3H22NH3
(4)释放
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 【三选一—选修化学与技术】?
合成氨是目前人工固氮的主要方法。利用天然气合成氨的工艺流程如图,请回答下列问题:?
(1)写出脱硫过程中发生反应的化学方程式:____。 ?
(2)Fe(OH)3可循环使用,请写出Fe(OH)3再生的总反应方程式:____;?除Fe(OH)3可循环使用外,还有___也可循环使用。 ?
(3)CH4一次转化的转化率为___。 ?
(4)K2CO3(aq)和CO2反应需加压进行,加压的理论依据是___。 ?
(5)确定合成氨反应条件的依据是____。
参考答案:(1)3H2S+2Fe(OH)3=Fe2S3+6H2O
(2)2Fe2S3 +6H2O+3O2=4Fe(OH)3+6S? ;K2CO3、N2、H2
(3)69.2%
(4)平衡移动原理
(5)勒夏特列原理、影响反应速率的因素
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 一种“人工固氮”的新方法是在光照条件下,N2在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和氧气.?已知:
化学键 | N≡N | H-O | N-H | O=O 键能/kJ?mol-1 945 463 391 498
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(1)请根据以上信息,写出“人工固氮”新方法的热化学方程式:______;
(2)进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(反应时间3h):
T/℃ | 30 | 40 | 50 生成NH3量/(10-6mo1/L) 4.8 5.9 6.0
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①50℃时从开始到3h内以O2物质的量浓度变化表示的平均反应速率为______;
②与目前广泛应用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢.请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议(请写出两条)______、______;
(3)氨是氮肥工业的重要原料.某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工业流程如下:
①往沉淀池中装入CaSO4悬浊液后,需先通入足量NH3,再通入CO2的原因是______.
②煅烧炉中产生的固态副产品为______,生产流程中能被循环利用的物质X为______.
参考答案:根据题目信息,N2在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和氧气,写热化学方程式的物质变化部分为:N2+3H2O
2NH3+32O2,旧键断裂吸收的能量为:945kJ+6×463kJ=3723kJ,新键生成释放的能量为:6×391KJ+32×498KJ=3093KJ所以△H=3723kJ?mol-1-3093kJ?mol-1=+630kJ?mol-1,故答案为:N2(g)+3H2O(g)
2NH3(g)+32O2(g);△H=+630kJ?mol-1;
(2)①50℃时从开始到3h内,根据化学反应速率公式v(NH3)=△c△t=6.0×10-6mol/l3h=2.0×10-6(mol/(l?h)),氨气的反应速率和氧气的反应速率之比等于系数之比,即为4:3,故v(O2)=1.5×l0-6?mol/(L?h)(或2.5×l0-8?mol/(L?min),故答案为:1.5×l0-6?mol/(L?h)(或2.5×l0-8?mol/(L?min);
②加快化学反应速率的外界因素有升高温度、加大浓度、加大压强、使用催化剂等,对于该反应可以升高温度、增大压强,及时补充反应物等,故答案为:升高温度;增大压强;
(3)①先通入足量NH3,再通入CO2的原因是:氨在水中溶解度大,使溶液呈碱性,有利于吸收CO2,增大c(CO32-),促使CaSO4转化为CaCO3,同时生成(NH4)2SO4,故答案为:氨在水中溶解度大,使溶液呈碱性,有利于吸收CO2,增大c(CO32-),促使CaSO4转化为CaCO3,同时生成(NH4)2SO4;
②碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,固态副产品为CaO(或生石灰),CO2(或二氧化碳)能被循环利用,故答案为:CaO(或生石灰);CO2(或二氧化碳).
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 下列过程不属于氮的固定的是
[? ]
A. N2→NO
B. NH3→NH4NO3
C. N2→NH3
D. N2NO3-
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 起固定氮作用的化学反应是
[? ]
A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3
B.NO与O2反应生成NO2
C.NH3催化氧化生成NO
D.由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单