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氮及其化合物是科學(xué)家們一直在探究的問題，它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生命活動中起著重要的作用?；卮鹣铝袉栴}：
（1）查閱資料：標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是指在25℃和101kPa時，由元素最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol純化合物時的焓變，符號為ΔfHmθ。已知以下物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓如下表所示。
物質(zhì) NH3（g） H2O（g）
ΔfHmθ/（kJ?mol-1） -46 -242
由此可得4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）ΔH2=
-1268
-1268
kJ/mol。
（2）氨氣的催化氧化是工業(yè)制取硝酸的重要步驟，假設(shè)只會發(fā)生以下兩個競爭反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ。
反應(yīng)Ⅰ：4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）ΔH1=-905.0kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ：4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g）ΔH2
為分析某催化劑對該反應(yīng)的選擇性，將1molNH3和2molO2充入1L密閉容器中，在不同溫度相同時間下，測得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如圖。
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①該催化劑在低溫時對反應(yīng)
Ⅱ
Ⅱ
（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的選擇性更好。
②520℃時，容器中NH3的轉(zhuǎn)化率=
60%
60%
。
③高于840℃時，NO的產(chǎn)率降低的可能原因是
CD
CD
（填選項(xiàng)字母）。
A.NH3溶于水
B.NH3的濃度降低
C.反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)變小
D.催化劑活性降低
（3）已知反應(yīng)NO2（g）+SO2（g）?NO（g）+SO3（g）ΔH＜0，某研究小組研究不同溫度T1℃、T2℃下的平衡狀態(tài)中l(wèi)gp（NO2）和lgp（SO3）兩個壓強(qiáng)對數(shù)的關(guān)系如圖所示，實(shí)驗(yàn)初始時體系中的p（NO2）和p（SO2）相等、p（NO）和p（SO3）相等。
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①a、b兩點(diǎn)體系壓強(qiáng)pa與pb的比值
p
a
p
b
=
1
10
1
10
；同一溫度下圖象呈線性變化的理由是
該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng)，又起始時兩反應(yīng)物和兩生成物的濃度對應(yīng)相等，改變壓強(qiáng)平衡不移動，建立等效平衡，則同一溫度下圖象呈線性變化
該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng)，又起始時兩反應(yīng)物和兩生成物的濃度對應(yīng)相等，改變壓強(qiáng)平衡不移動，建立等效平衡，則同一溫度下圖象呈線性變化
。
②溫度為T1時化學(xué)平衡常數(shù)Kp=
0.01
0.01
。
（4）某同學(xué)設(shè)計(jì)用NO-空氣質(zhì)子交換膜燃料電池探究將霧霾中的SO2、NO轉(zhuǎn)化為（NH4）2SO4的原理。
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①燃料電池放電過程中負(fù)極的電極反應(yīng)式為
NO-3e-+2H2O=
NO
-
3
+4H+
NO-3e-+2H2O=
NO
-
3
+4H+
。
②若甲裝置中消耗22.4LO2（標(biāo)況），則乙裝置中SO2和NO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量共有
2.8
2.8
mol。

【答案】-1268；Ⅱ；60%；CD；
1
10
；該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng)，又起始時兩反應(yīng)物和兩生成物的濃度對應(yīng)相等，改變壓強(qiáng)平衡不移動，建立等效平衡，則同一溫度下圖象呈線性變化；0.01；NO-3e-+2H2O=
NO
-
3
+4H+；2.8
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/5/6 8:0:9組卷：46引用：1難度：0.7
相似題

  • 1．氫能是一種公認(rèn)的高熱值清潔能源，目前世界各國正致力于將高污染高排放的碳能源，過渡成清潔高效低排放的氫能源。
    （1）我國氫氣的主要來源是焦?fàn)t氣制氫，所制得的氫氣含有較多的CO和H2S，干法脫硫是用氧化鐵將硫元素轉(zhuǎn)化為硫化鐵。干法脫硫的反應(yīng)方程式為
     
    。
    （2）我國科研人員用木屑水蒸氣氣化制取氫燃料，在一定條件下，反應(yīng)器中存在的主要反應(yīng)如下：
    Ⅰ.C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）ΔH1
    Ⅱ.C（s）+2H2（g）?CH4（g）ΔH2
    Ⅲ.CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）ΔH3
    Ⅳ.CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2（g）ΔH4
    ①為研究反應(yīng)Ⅱ的熱效應(yīng)，以0.1molC（s）、0.2molH2（g）或0.1molCH4（g）為初始原料，在1023K、100kPa條件下，分別在恒壓容器中進(jìn)行反應(yīng)。達(dá)平衡時，以C（s）、H2（g）為原料，體系向環(huán)境放熱akJ；以CH4（g）為原料，體系從環(huán)境吸熱bkJ。忽略副反應(yīng)熱效應(yīng)，則反應(yīng)Ⅱ焓變ΔH2（1023K、100kPa）═
     
    。
    研究表明CaO的添加量按照CaO中所含的Ca和木屑所含C的物質(zhì)的量比
    n
    （
    C
    a
    ）
    n
    （
    C
    ）
    確定，在750℃，控制水蒸氣流量為定值，探究催化劑的催化效果，結(jié)果如下表所示。
    n
    （
    C
    a
    ）
    n
    （
    C
    ）
    		 氣體體積分?jǐn)?shù)/% 轉(zhuǎn)化率/%
    H2 CO CO2 CH4
    0 45.58 22.70 22.37 7.54 61.22
    0.5 52.95 21.74 19.11 5.14 56.59
    1.0 58.62 22.37 12.60 5.31 61.42
    ②
    n
    （
    C
    a
    ）
    n
    （
    C
    ）
    由0到0.5時，H2的體積分?jǐn)?shù)顯著增加的原因
     
    。
    ③隨著反應(yīng)的進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)CaO的吸收能力逐漸降低，原因是
     
    。
    ④750℃，
    n
    （
    C
    a
    ）
    n
    （
    C
    ）
    ═1.0，假設(shè)各反應(yīng)達(dá)平衡后氣體組成如上表，平衡總壓為PMPa,則反應(yīng)Ⅰ的壓強(qiáng)平衡常數(shù)KP═
     
    MPa（保留1位小數(shù)）。
    （3）將氫氣儲存于液體燃料中，可以解決氫氣的安全高效存儲和運(yùn)輸。由于甲醇具有單位體積儲氫量高、活化溫度低等優(yōu)點(diǎn)，是理想的液體儲氫分子。我國學(xué)者構(gòu)建一種雙功能結(jié)構(gòu)的催化劑，反應(yīng)過程中，在催化劑的表面同時活化水和甲醇。如圖是甲醇脫氫轉(zhuǎn)化的反應(yīng)歷程（TS表示過渡態(tài)）。
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    根據(jù)圖判斷甲醇脫氫反應(yīng)中斷裂的化學(xué)鍵是
     
    。

    發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：7引用：2難度：0.5

  • 2．（1）已知：
    甲醇脫水反應(yīng)   2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應(yīng)  2CH3OH（g）═C2H4 （g）+2H2O（g）△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構(gòu)化反應(yīng)  C2H5OH （g）═CH3OCH3（g）△H3=+50.7kJ?mol-1
    則乙烯氣相直接水合反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
     
    。
    （2）如圖為乙烯氣相直接水合法制備乙醇中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系（其中n（H2O）：n（C2H4）=1：1）。
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    若p2=8.0MPa,列式計(jì)算A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=
     
    （用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算；分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)；結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）；
    （3）以乙烯為燃料，氧氣為氧化劑，KOH溶液為電解質(zhì)溶液，可制成燃料電池（電極材料為惰性電極）。
    ①若KOH溶液足量，則負(fù)極的電極反應(yīng)式
     
    。
    ②若電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量為0.75mol,當(dāng)有0.25mol乙烯參與反應(yīng)時（假設(shè)電解質(zhì)溶液體積變化忽略不計(jì)），則反應(yīng)后電解質(zhì)溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是
     
    。

    發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：21引用：1難度：0.6

  • 3．肼（N2H4）作為一種重要的氮?dú)浠衔?，氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)12.5%，完全分解產(chǎn)物為H2和N2，是一種理想的液體氫源。N2H4分解過程中發(fā)生完全分解和不完全分解。
    完全分解：N2H4（g）?N2（g）+2H2（g）△H1=-50.6kJ?mol-1    I
    不完全分解：3N2H4（g）?4NH3（g）+N2（g）△H2                       II
    反應(yīng)II的焓變不易測量，現(xiàn)查表得如下數(shù)據(jù)：
    2NH3（g）?N2（g）+3H2（g）△H3=+92kJ?mol-1 （該反應(yīng)實(shí)際未發(fā)生）
    （1）反應(yīng)II在
     
    （填高溫、低溫或任意溫度）條件下可以自發(fā)進(jìn)行。
    （2）在體積固定的密閉容器中，以Ir/Al2O3為催化劑，在不同溫度下（催化劑均未失活）分解等量N2H4（一開始體系中無其他氣體），測得反應(yīng)相同時間后的N2H4、NH3和H2體積分?jǐn)?shù)如圖1所示：
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    ①下列說法正確的是
     

    A．據(jù)圖可知200℃時，反應(yīng) I的活化能低于反應(yīng)II的活化能
    B.300℃后N2H4的體積分?jǐn)?shù)略有提高，可能由于反應(yīng)II逆向移動導(dǎo)致
    C．換用選擇更高的Ni/Ir復(fù)合催化劑可提高N2H4的平衡轉(zhuǎn)化率
    D.400℃是該制氫工藝比較合適的生產(chǎn)溫度
    ②若某溫度下在1L體積固定的密閉容器中加入1molN2H4，反應(yīng)一段時間后達(dá)到平衡狀態(tài)，此時H2與NH3的物質(zhì)的量均為0.4mol。請計(jì)算該溫度下反應(yīng) I的平衡常數(shù)KC=
     
    （Kc為用氣體的濃度表示的平衡常數(shù)）
    ③若在600～1000℃下進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，請預(yù)測并在上圖中補(bǔ)充H2體積分?jǐn)?shù)的變化趨勢。
    （3）近期，來自四位非洲的女孩打造了一臺靠尿液驅(qū)動的發(fā)電機(jī)，其原理是把尿液以電解的方式分離出提供設(shè)備發(fā)電使用的氫氣的技術(shù)，同時將尿液脫氮（轉(zhuǎn)化為大氣循環(huán)的無污染氣體）減輕生活污水處理。以純尿液為電解液（以NH4+表示尿液中氮元素的存在形式），寫出該電解過程的總反應(yīng)方程式：
     

    發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：4引用：1難度：0.6
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