氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物对我们的生产、生活有重要的影响。回答下列问题:
(1)机动车发动机工作时会引发与的反应,该反应是吸热反应,与的总能量比2molNO的总能量___________ (填“高”或“低”)。
(2)已知: , 。下列能量变化示意图中,正确的是___________(填字母)。
(3)是一种温室气体,其存储能量的能力是的上万倍,在大气中的寿命可长达740年。如表所示是断裂1mol某些化学键所需要的能量数据:
根据上述数据分析最稳定的物质是___________ (填“”“”或“”),写出和生成的热化学方程式:___________ 。
(4)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(),作氧化剂。用氟气代替四氧化二氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。
已知:①
②
③
请写出肼和氟气反应的热化学方程式:___________ 。
(1)机动车发动机工作时会引发与的反应,该反应是吸热反应,与的总能量比2molNO的总能量
(2)已知: , 。下列能量变化示意图中,正确的是___________(填字母)。
A. | B. |
C. | D. |
化学键 | |||
能量 | 946 | 154.8 | 283 |
(4)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼(),作氧化剂。用氟气代替四氧化二氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。
已知:①
②
③
请写出肼和氟气反应的热化学方程式:
更新时间:2023/07/01 16:51:08
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【推荐1】已知反应过程的能量变化如图所示:
(1)由图可知为________ (填“吸热”或“放热”)反应.
(2)图中点表示________ ,所代表的能量是________ 。
(3)请求出反应________ 。
(4)又知 ,请根据题给条件求出反应的焓变________ 。
(1)由图可知为
(2)图中点表示
(3)请求出反应
(4)又知 ,请根据题给条件求出反应的焓变
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【推荐2】研究 NOx、SO2、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2、SO2的任意排放均可导致酸雨的产生。请分别写出二者产生酸雨的化学方程式_______ 、____ 。
(2)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知:
① CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) ΔH = -283.0 kJ/mol
② S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH = -296.0 kJ/mol
此方法涉及的热化学方程式是___________ 。
(3)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:
① CO(g) + NO2(g) = NO(g) + CO2(g) ΔH = -a kJ/mol (a>0)
② 2CO(g) + 2NO(g) = N2(g) + 2CO2(g) ΔH = -b kJ/mol (b>0)
若用标准状况下 3.36 L CO 还原 NO2 至 N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为_____ mol,放出的热量为___ kJ(用含有a和b的代数式表示)。
(1)NO2、SO2的任意排放均可导致酸雨的产生。请分别写出二者产生酸雨的化学方程式
(2)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知:
① CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) ΔH = -283.0 kJ/mol
② S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH = -296.0 kJ/mol
此方法涉及的热化学方程式是
(3)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:
① CO(g) + NO2(g) = NO(g) + CO2(g) ΔH = -a kJ/mol (a>0)
② 2CO(g) + 2NO(g) = N2(g) + 2CO2(g) ΔH = -b kJ/mol (b>0)
若用标准状况下 3.36 L CO 还原 NO2 至 N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为
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【推荐3】建设“美丽中国”首先要做好环境保护与治理。氮氧化物(NOx)是严重的大气污染物,其主要来源有汽车尾气和硝酸工厂等。氮氧化物(NOX)能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计了如下转化氮氧化物的几种方案。请回答下列问题:
(1)方案Ⅰ:利用甲烷在催化剂条件下还原NOx,相关反应如下:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H1=+180.5kJ/mol
②CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ∆H2=-574kJ/mol
③CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+2H2O(l) ∆H3=-1160kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式是___ 。
(2)方案Ⅱ:利用CO在催化剂条件下还原NOx:2NOx(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ∆H。向容积均为2L的甲(温度为T1)、乙(温度为T2)两个恒容密闭容器中分别充入2 mol NO2(g)和3 mol CO(g)。反应过程中两容器内CO2的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示:
①甲容器中,平衡时NO2的转化率为____ ;
②T1___ T2(填“>”或“<”);△H___ 0(填“>”或“<”),判定的依据是____ ;
③T2温度时,该反应的平衡常数K=____ ;
④乙容器达到平衡后,再充入3 mol NO2和2 molCO2,此时v(正)___ v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(3)方案3:可以利用原电池原理处理氮氧化合物,原理如图。则其正极的电极反应式为____ 。
(1)方案Ⅰ:利用甲烷在催化剂条件下还原NOx,相关反应如下:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H1=+180.5kJ/mol
②CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ∆H2=-574kJ/mol
③CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+2H2O(l) ∆H3=-1160kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式是
(2)方案Ⅱ:利用CO在催化剂条件下还原NOx:2NOx(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ∆H。向容积均为2L的甲(温度为T1)、乙(温度为T2)两个恒容密闭容器中分别充入2 mol NO2(g)和3 mol CO(g)。反应过程中两容器内CO2的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示:
①甲容器中,平衡时NO2的转化率为
②T1
③T2温度时,该反应的平衡常数K=
④乙容器达到平衡后,再充入3 mol NO2和2 molCO2,此时v(正)
(3)方案3:可以利用原电池原理处理氮氧化合物,原理如图。则其正极的电极反应式为
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【推荐1】I、氨气催化氧化生产硝酸,硝酸厂常用催化还原法处理尾气:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知:2 H2 ( g ) +O2 ( g )=2H2O ( g ) ΔH = -483.6 kJ/mol
N2 ( g ) +2O2 ( g )=2NO2 ( g ) ΔH = + 67.7 kJ/mol
则H2将NO2还原为N2的热化学反应方程式:___________________________
II、为了研究化学反应A+B===C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为_____ (填“放热”或“吸热”)反应。ΔH___ 0(填>、<、=)
(2)A和B的总能量比C和D的总能量_____ (填“高”或“低”)。
(3)物质中的______ 能通过化学反应转化成______ 能释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量_____ (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
已知:2 H2 ( g ) +O2 ( g )=2H2O ( g ) ΔH = -483.6 kJ/mol
N2 ( g ) +2O2 ( g )=2NO2 ( g ) ΔH = + 67.7 kJ/mol
则H2将NO2还原为N2的热化学反应方程式:
II、为了研究化学反应A+B===C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为
(2)A和B的总能量比C和D的总能量
(3)物质中的
(4)反应物化学键断裂吸收的能量
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【推荐2】举例说明下列各能量形式之间的相互转化。
你还能说出其他形式的能量转化吗__________ ?
你还能说出其他形式的能量转化吗
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【推荐1】化学反应中常伴随着能量变化,请按要求回答问题:
(1)1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图如图1所示,已知,,NO2和CO反应的热化学方程式为_______ 。
(2)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如图2所示:,分则M、N相比,较稳定的是_______ 。
(3)25℃、101kPa时,56gCO在足量的O2中充分燃烧,放出565.2kJ热量,则CO的燃烧热为_______ 。
(4)将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为_______ kJ。
(5)、、、分别表示A(g)、B(g)、C(g)、D(g)所具有的能量,则对于反应:_______ (用含、、、的代数式表示)。
(6)合成氨反应的能量变化如下图所示,则反应_______ 。
(7)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.65mol/LNaOH溶液进行中和反应的反应热的测定实验,测得酸、碱初始温度的平均值为25.0℃,反应过程中监测到最高温度的平均值为28.4℃,实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均可取为,反应后溶液的比热容。则生成1mol液态水时,反应热_______ (保留三位有效数字 )。
(1)1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图如图1所示,已知,,NO2和CO反应的热化学方程式为
(2)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如图2所示:,分则M、N相比,较稳定的是
(3)25℃、101kPa时,56gCO在足量的O2中充分燃烧,放出565.2kJ热量,则CO的燃烧热为
(4)将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为
(5)、、、分别表示A(g)、B(g)、C(g)、D(g)所具有的能量,则对于反应:
(6)合成氨反应的能量变化如下图所示,则反应
(7)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.65mol/LNaOH溶液进行中和反应的反应热的测定实验,测得酸、碱初始温度的平均值为25.0℃,反应过程中监测到最高温度的平均值为28.4℃,实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均可取为,反应后溶液的比热容。则生成1mol液态水时,反应热
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【推荐2】某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。
(1)该反应的离子方程式为_______ 。
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________ (填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是____________ 。
(3)已知50 ℃时c(MnO4—)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出25 ℃时c(MnO4—)~t的变化曲线示意图_____ 。
(4)在25 ℃、101 kPa时,1 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是55.0kJ,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是____________________________ 。
(5)已知某化学反应A2(g)+2B2(g)===2AB2(g)(AB2的分子结构为B—A—B)的能量变化如图所示。该反应是一个______________ (填“熵增”或“熵减”)的反应。下列有关该反应的叙述中正确的是______ 。
A.该反应是放热反应
B.该反应的ΔH=-(E1-E2) kJ· mol-1
C.该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D.由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成4 mol A—B键吸收E2 kJ能量
编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 温度/℃ | ||
浓度/mol·L-1 | 体积/mL | 浓度/mol·L-1 | 体积/mL | ||
① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
(1)该反应的离子方程式为
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是
(3)已知50 ℃时c(MnO4—)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出25 ℃时c(MnO4—)~t的变化曲线示意图
(4)在25 ℃、101 kPa时,1 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是55.0kJ,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是
(5)已知某化学反应A2(g)+2B2(g)===2AB2(g)(AB2的分子结构为B—A—B)的能量变化如图所示。该反应是一个
A.该反应是放热反应
B.该反应的ΔH=-(E1-E2) kJ· mol-1
C.该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D.由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成4 mol A—B键吸收E2 kJ能量
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【推荐3】(1)实验室制取氯气反应的离子方程式为_________________________
(2)工业上制取漂白粉反应的化学方程式为_________________________
(3)配平:____ KClO3+____ H2C2O4+____ H2SO4→_____ K2SO4+____ ClO2↑+_____ CO2↑+_____ H2O
(4)二氧化碳气体通过一定量的过氧化钠固体,固体增重2.8g时,放出热量为Q KJ
则此反应的热化学方程式为_________________________
(5)标况下3.136 L Cl2通入0.1 L FeBr2溶液中,测得溶液Br-中消耗了三分之二,则此时总反应的离子方程式为_________________________
(2)工业上制取漂白粉反应的化学方程式为
(3)配平:
(4)二氧化碳气体通过一定量的过氧化钠固体,固体增重2.8g时,放出热量为Q KJ
则此反应的热化学方程式为
(5)标况下3.136 L Cl2通入0.1 L FeBr2溶液中,测得溶液Br-中消耗了三分之二,则此时总反应的离子方程式为
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【推荐1】氨气是一种重要的化学物质,可用于制取化肥和硝酸等。
(1)工业合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ/mol
表中a为___________ 。
(2)合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。涉及的主要反应如下:
I.CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)
II.2CH4(g)+O2(g)→2CO(g)+4H2(g)
III.CO(g)+H2O(g)→H2(g)+CO2(g)
假设反应产生的CO全部转化为CO2,CO2被碱液完全吸收,剩余的H2O通过冷凝干燥除去。进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。
①为使原料气中N2和H2的体积比为1:3,推出起始气体中CH4和空气的比例___________ (设空气中O2和N2的体积比为1:4,所有气体均按理想气体处理)。
②已知:IV.C(s)+2H2(g)→CH4(g) ∆H4=-74.8kJ∙mol-1
V.C(s)+O2(g)→CO(g) ∆H5=-110.5kJ∙mol-1
计算反应II的反应热___________ 。
(3)合成氨原料中的H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得。已知在25℃、101 kPa 下:
I. 2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g) △H1=- 222 kJ/mol
II.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=- 242 kJ/mol
III.C(石墨,s)+ O2(g)=CO2(g) △H3=- 394kJ/mol
①25℃、101 kPa 下CO与水蒸气反应转化为H2的热化学方程式为___________ 。
②根据反应I、II、III,下列说法正确的是___________ (填选项字母)。
a.由反应II可以推知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H4,则△H4小于△H2
b.反应III的反应热等于O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量与CO2分子中化学键形成时所释放的总能量的差
c.下图可表示反应I的反应过程和能量的关系
。
(1)工业合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ/mol
N-H | H-H | N≡N | |
断开1 mol化学键需要吸收的能量/kJ | a | 436 | 946 |
表中a为
(2)合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。涉及的主要反应如下:
I.CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)
II.2CH4(g)+O2(g)→2CO(g)+4H2(g)
III.CO(g)+H2O(g)→H2(g)+CO2(g)
假设反应产生的CO全部转化为CO2,CO2被碱液完全吸收,剩余的H2O通过冷凝干燥除去。进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。
①为使原料气中N2和H2的体积比为1:3,推出起始气体中CH4和空气的比例
②已知:IV.C(s)+2H2(g)→CH4(g) ∆H4=-74.8kJ∙mol-1
V.C(s)+O2(g)→CO(g) ∆H5=-110.5kJ∙mol-1
计算反应II的反应热
(3)合成氨原料中的H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得。已知在25℃、101 kPa 下:
I. 2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g) △H1=- 222 kJ/mol
II.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=- 242 kJ/mol
III.C(石墨,s)+ O2(g)=CO2(g) △H3=- 394kJ/mol
①25℃、101 kPa 下CO与水蒸气反应转化为H2的热化学方程式为
②根据反应I、II、III,下列说法正确的是
a.由反应II可以推知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H4,则△H4小于△H2
b.反应III的反应热等于O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量与CO2分子中化学键形成时所释放的总能量的差
c.下图可表示反应I的反应过程和能量的关系
。
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解题方法
【推荐2】参考下列图表和有关要求回答问题:
(1)图Ⅰ是 1mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2和NO 过程中能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是_____ (填“增大”“减小”或“不变”,下同),ΔH 的变化是_____ 。请写出 NO2和 CO反应的热化学方程式:_____ 。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式:_____ 。
(3)下表是部分化学键的键能数据:
已知 1 mol 白磷(P4)完全燃烧放热为 dkJ,白磷及其完全燃烧的产物结构如图Ⅱ所示,则表中 x=_____ kJ·mol-1(用含有 a、b、c、d 的代数式表示)。
(1)图Ⅰ是 1mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2和NO 过程中能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式:
(3)下表是部分化学键的键能数据:
化学键 | P—P | P—O | O=O | P=O |
键能/kJ·mol-1 | a | b | c | x |
已知 1 mol 白磷(P4)完全燃烧放热为 dkJ,白磷及其完全燃烧的产物结构如图Ⅱ所示,则表中 x=
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解题方法
【推荐3】回答下列问题:
(1)合成氨反应的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是: ΔH=________ 。
(2)室温下,(Si为-4价)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成固体和。已知室温下自燃时每转移0.05mol电子,放出a kJ的热量,该反应的热化学方程式为________ 。
(3)如图是和反应生成1mol 过程中的能量变化示意图,表格中若已知下列数据:
计算N-H的键能为________ 。(4)电化学合成氨有望解决哈伯法的不足,以NO为氮源通过电解法制取氨气成为研究热点之一、已知酸性溶液中反应时,该过程存在(a)、(b)两种反应历程且均通过五步完成,示意如下:这两种途径的焓变分别为ΔH(a),ΔH(b),两者的关系是________ (填“大于”“等于”“小于”)。
(1)合成氨反应的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是: ΔH=
(2)室温下,(Si为-4价)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成固体和。已知室温下自燃时每转移0.05mol电子,放出a kJ的热量,该反应的热化学方程式为
(3)如图是和反应生成1mol 过程中的能量变化示意图,表格中若已知下列数据:
化学键 | H-H | |
键能/ | 435 | 943 |
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