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氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造**、铵盐和纯碱等的原料。(1)以氨为燃料可以设计制造...

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问题详情:

氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造**、铵盐和纯碱等的原料。

(1)以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池,因产物无污染,在很多领域得到广泛应用。若电极材料均为惰*电极,KOH溶液作电解质溶液,则该电池负极电极反应式为           。

(2)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2+3H2氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造**、铵盐和纯碱等的原料。(1)以氨为燃料可以设计制造...2NH3。该可逆反应达到平衡的标志是________________。

A.3v(H2)正=2v(NH3)逆

B.单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2

C.容器内的总压强不再随时间而变化

D.混合气体的密度不再随时间变化

E.a molN≡N键断裂的同时,有6amolN—H键断裂

F.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2

(3)某化学研究*学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:

反应时间/min

0

5

10

15

20

25

30

压强/MPa

16.80

14.78

13.86

13.27

12.85

12.60

12.60

则从反应开始到25min时,以N2表示的平均反应速率=          ;该温度下平衡常数K=           ;

(4)以CO2与NH3为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下,已知:

①2NH3(g)+CO2(g) == NH2CO2 NH4(s)      △H= —l59.5 kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s) 氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造**、铵盐和纯碱等的原料。(1)以氨为燃料可以设计制造... 第2张CO(NH2)2(s)+H2O(g)   △H=+116.5 kJ·mol-1

③H2O(1) == H2O(g)                       △H=+44.0kJ·mol-1

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式                          ;

对于上述反应②在密闭容器中将过量NH2CO2NH4固体于300K下分解,平衡时P[H2O(g)]为a Pa,若反应温度不变,将体系的体积增加50%,则P[H2O(g)]的取值范围是_________________(用含a的式子表示)。(分压=总压×物质的量分数)

【回答】

【知识点】化学平衡  G1 G2 G3 G4 G5

【*解析】24、(1)2NH3—6e—+6OH—=N2+6H2O   3分

(2)BCE    3分

(3)0.01 mol/()  2分    2.37( mol/L)-2    2分

(4)2NH3(g)+CO2(g)== CO(NH2)2(s) +H2O(l)  △H= — 87.0 kJ·mol-1    2分

2a/3<P[H2O(g)]≤a   2分

解析:(1)燃料电池燃料为负极,发生氧化反应

(2)A、都表示的是正向速率,故A错误;B、正确;C、反应过程中,气体体积变化压强变化,故一旦不变达到平衡,C正确;D、m不变,V不变,故密度不变,不是平衡标志,故D错误;E、正确;F、平衡标志是各组分浓度不变,故F错误;选择BCE

(3)列3段式 2L  物质的量mol N2+3H2氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造**、铵盐和纯碱等的原料。(1)以氨为燃料可以设计制造... 第3张2NH3

                  起始物质的量1   3      0

                  变化量      x   3x      2x

                 平衡量    1-x  3-3x     2x

25min和0min压强比为12.6/16.8=(4-2x)/4,x=0.5mol,故N2表示的平均反应速率=0.5mol÷2L÷25min=0.01 mol/();平衡常数K=c2(氨气)/c3(*气)×c(氮气)=  2.37( mol/L)-2

(4)2NH3(g)+CO2(g)== CO(NH2)2(s) +H2O(l)  △H=—l59.5 kJ·mol-1+116.5 kJ·mol-1-44.0kJ·mol-1= — 87.0 kJ·mol-1

(5)将体系的体积增加50%,则P[H2O(g)]变为2a/3,且平衡向正向移动故2a/3<P[H2O(g)]≤a

【思路点拨】题考查了氧化还原反应、盖斯定律、化学平衡等知识点,根据氧化还原反应实质、盖斯定律内涵、化学平衡的判断方法等知识点来分析解答,这些知识点都是高考热点,常常出现在大型综合题中,注意结合守恒思想分析解答问题,题目难度中等.

知识点:化学反应速率 化学平衡

题型:填空题

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