(2014?濰坊一模)氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.?
解題思路:(1)在溫度和體積一定的條件下,壓強之比等于物質(zhì)的量之比,所以平衡時氣體總物質(zhì)的量為0.8×(0.4+0.6)mol=0.8mol,根據(jù)N 2+3H 2?2NH 3△n=2可知,生成的氨氣為0.2mol,再根據(jù)v=[△c/t]計算速率;
(2)①合成氨反應(yīng)為體積減小的放熱反應(yīng),根據(jù)平衡時的特征即正逆反應(yīng)速率相等,組成不變等判斷;
②在①中是恒容條件,而本題是恒壓條件,根據(jù)合成氨反應(yīng)為體積減小的可以判斷;
③在圖2中逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,據(jù)此判斷;
(3)根據(jù)蓋斯定律可以寫出熱化學方程式,根據(jù)電子得失守恒和元素守恒可以計算出體積比;
(1)在溫度和體積一定的條件下,壓強之比等于物質(zhì)的量之比,所以平衡時氣體總物質(zhì)的量為0.8×(0.4+0.6)mol=0.8mol,根據(jù)N2+3H2?2NH3△n=2可知,生成的氨氣為0.2mol,再根據(jù)v=[△c/t]計算得速率為
0.2mol
2L
8min=0.0125mol?L-1?min-1,故答案為:0.0125;
(2)①合成氨反應(yīng)為體積減小的放熱反應(yīng),根據(jù)平衡時的特征即正逆反應(yīng)速率相等,組成不變等判斷,
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比與起始量有關(guān),與反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)無關(guān),故a錯誤;
b.3v正(N2)=v逆(H2),反應(yīng)速率等于計量數(shù)之比,說明正逆反應(yīng)速率相等,故b正確;
c.反應(yīng)處于平衡時,2v正(H2)=3v逆(NH3),故c錯誤;
d.反應(yīng)前后壓強不變,體積變化,質(zhì)量守恒,所以混合氣體的密度保持不變時說明反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài),故d正確;
e.反應(yīng)前后質(zhì)量守恒,物質(zhì)的量變小,所以當容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化時,說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),故e正確;
故選bde;
②在①中是恒容條件,而本題是恒壓條件,達到平衡時壓強比①中的大,而反應(yīng)是體積減小,根據(jù)平衡移動原理,可知①中的大,故答案為:變大;
③在圖2中逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,所以溫度和壓強都不變,因為溫度和壓強都只能使正逆反應(yīng)速率都增大或都減小,所以改變的條件是只有增加反應(yīng)物濃度,容器體積增大,所以在增大反應(yīng)物濃度的同時生成物濃度減小,故選c;
(3)在反應(yīng)①2NH3(g)+5NO2(g)═7NO(g)+3H2O(g)△H=-akJ?mol-1和反應(yīng)②4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H=-bkJ?mol-1中根據(jù)蓋斯定律,將(①×6+②×7)/5可得熱化學方程式為6NO2(g)+8NH3(g)═7N2(g)+12H2O(g)△H=-[6a+7b/5]kJ?mol-1;
混合氣體40.32L為1.8mol,氮氣42.56L為1.9mol,根據(jù)N原子守恒可求得參加反應(yīng)的氨的物質(zhì)的量.
n(NH3)+1.8mol=1.9mol×2,n(NH3)=2mol.
根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可求得NO與NO2的物質(zhì)的量.
設(shè)為NO的物質(zhì)的量X,NO2的物質(zhì)的量為(1.8mol-X),
2mol×3=Xmol×2+(1.8-X)mol×4,X=0.6mol,(1.8mol-X)=1.2mol,
NO與NO2體積比為0.6:1.2=1:2,
故答案為6NO2(g)+8NH3(g)═7N2(g)+12H2O(g)△H=-[6a+7b/5]kJ?mol-1:1:2;.
,3,(2014?濰坊一模)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,將0.6mol H 2和0.4mol N 2置于容積為2L的密閉容器中(壓強為mPa)發(fā)生反應(yīng):3H 2+N 2?2NH 3△H<0.若保持溫度不變,某興趣小組同學測得反應(yīng)過程中容器內(nèi)壓強隨時間變化如圖1示:8min內(nèi)分鐘NH 3的平均生成速率為______mol?L -1?min -1.
(2)仍在T℃時,將0.6mol H 2和0.4mol N 2置于一容積可變的密閉容器中.
①下列各項能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是______(填序號).
a.容器內(nèi)N 2、H 2、NH 3的濃度之比為l:3:2
b.3v 正(N 2)=v 逆(H 2)
c.3v 正(H 2)=2v 逆(NH 3)
d.混合氣體的密度保持不變
e.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
⑦該條件下達到平衡時NH 3的體積分數(shù)與題(1)條件下NH 3的體積分數(shù)相比______(填“變大”“變小”或“不變”).
③達到平衡后,改變某一條件使反應(yīng)速率發(fā)生了如圖所示的變化,改變的條件可能是______.
a.升高溫度,同時加壓
b.降低溫度,同時減壓
c.保持溫度、壓強不變,增大反應(yīng)物濃度
d.保持溫度、壓強不變,減小生成物濃度
(3)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氣和水,其反應(yīng)機理為:
2NH 3(g)+5NO 2(g)═7NO(g)+3H 2O(g)△H=-akJ?mol -1
4NH 3(g)+6NO(g)═5N 2(g)+6H 2O(g)△H=-bkJ?mol -1
則NH 3直接將NO 2還原為N 2的熱化學方程式為: 6NO 2(g)+8NH 3(g)═7N 2(g)+612H 2O(g)△H=-[6a+7b/5]kJ?mol -1 6NO 2(g)+8NH 3(g)═7N 2(g)+612H 2O(g)△H=-[6a+7b/5]kJ?mol -1 .若標準狀況下NO與NO 2混合氣體40.32L被足量氨水完全吸收,產(chǎn)生標準狀況下氮氣42.56L.該混合氣體中NO與NO 2的體積之比為______.