1、简答题 工业生产硝酸铵的流程图如图:
请回答下列问题:
(1)写出硝酸铵在工农业生产中的重要作用______(任写一条)
(2)已知N2(g)+3H2(g)═2NH3(g),△H=-92kJ?mol-1.请回答:
①在500℃、200atm和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应后,放出的热量______(填“<”“>”“=”)92.4kJ,理由是______.
②为有效提高氢气的转化率,实际生产中宜采取的措施有______
A.降低温度?B.最适合催化剂活性的适当高温?C.增大压强
D.降低压强?E.循环利用和不断补充氮气?F.及时移出氨
(3)已知铂铑合金网未预热也会发热.写出氨催化氧化的化学方程式:______,该反应的化学平衡常数表达式K=______,当温度升高时,K值______(增大、减小、无影响),其原因是______.
(4)在一定温度和压强的密闭容器中,将平均式量为8.5的H2和N2混合,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气的平均式量为10,此时N2的转化率为______.
2、简答题 (1)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min CO H2O H2 CO 1 650 4 2 1.6 2.4 6 2 900 2 1 0.4 1.6 3
|
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为______(第二位小数)
②该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应.
③求实验2的平常常数K,要求写出计算过程,结果取二位小数
(2)已知在常温常压下:①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)△H=-1451.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式______
(3)甲醇和氧气完全燃烧的反应可以设计为燃料电池,装置如图,该电池通过K2CO3溶液吸收反应生的CO2.则负极的电极反应为______.
(4)CaCO3的KSP=2.8×10-9.将等体积CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需该CaCl2溶液的最小浓度为______.
3、计算题 乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:
2CO(g) + 4H2(g)CH3CH2OH(g) + H2O(g) △H =" —256.1" kJ·mol-1
已知:CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=" —41.2" kJ·mol-1
(1)以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:
2CO2(g) +6H2(g)CH3CH2OH(g) +3H2O(g) △H = 。
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。
①某研究小组在实验室以Ag
4、计算题 (10分)(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为 (阿伏伽德罗常数用NA表示),放出的热量为 kJ。
(2)已知:C3H8(g ) ==== CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1=156.6kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g) ==== CH4(g)+HC≡CH(g) △H2=32.4kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)====CH3CH=CH2 (g)+H2(g)的△H= kJ·mol-1。
(3)甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如右表:已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式 。
物 质
| 燃烧热(kJ·mol-1)
|
H2(g)
| -285.8
|
CO(g)
| -283.0
|
CH4(g)
| -890.3
|
(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。
5、选择题 白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2= P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为: P-P:a kJ·mol-1、P-O:b kJ·mol-1、P=O:c kJ·mol-1、O=O:d kJ·mol-1,根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H,其中正确的是( )
A.(6a+5d-4c-12b) kJ·mol-1
B.(4c+12b-6a-5d) kJ·mol-1
C.(4c+12b-4a-5d) kJ·mol-1
D.(4a+5d-4c-12b) kJ·mol-1