试题

试题 试卷

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题型:填空题 题类:常考题 难易度:普通

氮是大气中含量最多的一种元素,氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用.请回答:

(1)下列变化属于“氮的固定”的是 (填字母)

a.植物从土壤中吸收氮肥

b.硝酸和氨气反应生成氮肥

c.将空气中的氮气转变为氮的化合物

d.大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质

(2)据报道,意大利科学家获得了极具研究价值的N4 , 其分子结构如图1所示.

已知Ⅰ.断裂1mol N﹣N键吸收167kJ热量,形成1mol N≡N键放出942kJ热量,

Ⅱ.N2 (g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.2kJ•mol1则:N4 (g)+6H2 (g)4NH3(g)△H=  kJ•mol1

(3)图2是工业生产硝酸的流程.

①1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨.2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意如图:

分别表示N2、H2、NH3 . 图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面.分别写出图②→③、图③→④表示的变化过程 

②合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.2kJ•mol1 , 该反应的化学平衡常数表达式K=   .在一定温度和压强下,将H2和N2按3:1(体积比)混合后进入合成塔,反应达到平衡时,平衡混合气中NH3的体积分数为15%,此时H2的转化率为  .

③吸收塔中通入空气的目的是 .

举一反三

人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程.

Ⅰ.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率.

总反应式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入{#blank#}1{#/blank#} 极(填“阴”或“阳”);向另一电极通入N2 , 该电极的反应式为 {#blank#}2{#/blank#}  .

Ⅱ.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3 , 相应的反应方程式为:2N2(g)+6H2O(g)═4NH3(g)+3O2(g),△H=Q.

(1)上述反应的平衡常数表达式为 {#blank#}3{#/blank#}  .

(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入体积相同的恒玉密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数φ(N2)与反应温度T的关系曲线如图(1)所示,则上述反应的Q{#blank#}4{#/blank#} 0(填“>”、“<”或“=”).

(3)若上述反应在有催化剂的情况下发生,则如图(2)所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是{#blank#}5{#/blank#} (选填字母代号),图(2)中△H的绝对值为1530kJ•mol1

Ⅲ.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣93.0kJ•mol1

回答下列问题:

(1)结合Ⅱ中的数据,则:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的△H={#blank#}6{#/blank#} .

(2)在一定温度下,将1mol N2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol.

①达平衡时,H2的转化率α1={#blank#}7{#/blank#} .

②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2 , 当α12=1时,则起始时NH3的物质的量n(NH3){#blank#}8{#/blank#} mol.

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