氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)在T℃時(shí),將0.6molH2和0.4molN2置于容積為2L的密閉容器中(壓強(qiáng)為mPa)發(fā)生反應(yīng):3H2+N2?2NH3 ΔH<0。若保持溫度不變,某興趣小組同學(xué)測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖1示:8min內(nèi)分鐘NH3的平均生成速率為 0.01250.0125mol?L-1?min-1。
(2)仍在T℃時(shí),將0.6molH2和0.4molN2置于一容積可變的密閉容器中。
①下列各項(xiàng)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 bdebde(填序號(hào))。
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2
b.3v正(H2)=v逆(H2)
c.3v正(H2)=2v逆(NH3)
d.混合氣體的密度保持不變
e.容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
②該條件下達(dá)到平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)與題(1)條件下NH3的體積分?jǐn)?shù)相比 變大變大。(填“變大”“變小”或“不變”)
③達(dá)到平衡后,改變某一條件使反應(yīng)速率發(fā)生了如圖2所示的變化,改變的條件可能是 cc。
a.升高溫度,同時(shí)加壓
b.降低溫度,同時(shí)減壓
c.保持溫度、壓強(qiáng)不變,增大反應(yīng)物濃度
d.保持溫度、壓強(qiáng)不變,減小生成物濃度
(3)現(xiàn)代社會(huì)的一切都離不開能量,化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)伴隨算能量變化。“長(zhǎng)征八號(hào)”火箭已于2018年首飛,其液態(tài)燃料為偏二甲基肼(C2H8N2)。25℃、101kPa時(shí),3g偏二甲基肼完全燃燒生成氮?dú)?,CO2和液態(tài)水時(shí)放熱為100kJ。則偏二甲基肼燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l)△H=-2000kJ/molC2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l)△H=-2000kJ/mol。
(4)硝酸廠的尾氣含有氮氧化物,不經(jīng)處理直接排放將污染空氣。氨氣能將氮氧化物還原為氮?dú)夂退?,其反?yīng)機(jī)理為:
2NH3(g)+5NO2(g)=7NO(g)+3H2O(g) ΔH=-akJ?mol-1
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-bkJ?mol-1
則NH3直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:6NO2(g)+8NH3(g)═7N2(g)+12H2O(g)△H=-6a+7b5kJ?mol-16NO2(g)+8NH3(g)═7N2(g)+12H2O(g)△H=-6a+7b5kJ?mol-1。若標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO與NO2混合氣體40.32L被足量氨水完全吸收,產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)?2.56L。該混合氣體中NO與NO2的體積之比為 1:21:2。
6
a
+
7
b
5
6
a
+
7
b
5
【考點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)速率變化曲線及其應(yīng)用;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷;有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算;熱化學(xué)方程式;反應(yīng)速率的定量表示方法.
【答案】0.0125;bde;變大;c;C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l)△H=-2000kJ/mol;6NO2(g)+8NH3(g)═7N2(g)+12H2O(g)△H=-kJ?mol-1;1:2
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a
+
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b
5
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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