高考化学(广东专用)二轮滚动加练2化学基本理论综合应用

高中化学学习材料

滚动加练2 化学基本理论综合应用1．(2014·佛山市一模，31)汽车尾气中NO x的消除及无害化处理已引起社会广泛关注。

(1)某兴趣小组查阅文献获得如下信息：

N 2(g)＋O

2

(g)===2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ/mol

2H

2(g)＋O

2

(g)===2H

2

O(g) ΔH＝－483.6 kJ/mol

则反应2H

2(g)＋2NO(g)===2H

2

O(g)＋N

2

(g) ΔH＝________。

(2)该小组利用电解原理设计了如图甲装置进行H

2

还原NO的实验[高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H＋)为介质，金属钯薄膜做电极]。

钯电极A为________极，电极反应式为___________________________。

(3)氨法催化还原NO原理如下：

主反应：4NO(g)＋4NH

3(g)＋O

2

4N

2

(g)＋6H

2

O(g) (ΔH<0)

副反应：4NH

3(g)＋3O

2

(g)2N

2

(g)＋6H

2

O(g)

4NH

3(g)＋4O

2

(g)2N

2

O(g)＋6H

2

O(g)

4NO(g)＋4NH

3(g)＋3O

2

(g)4N

2

O(g)＋6H

2

O(g)

有关实验结论如图乙、图丙所示，据此回答以下问题：

①催化还原NO应控制n(NH3)/n(NO)的最佳值为________，理由是_____________________________________________________________。

②主反应平衡常数表达式K＝________，随着温度的增加，K将________(填“增加”、“减小”或“不变”)。

③影响N

2

O生成率的因素有________、氧气浓度和________。

解析(1)根据盖斯定律，第2个热化学方程式减去第1个热化学方程式可得，ΔH＝－664.1 kJ/mol。(2)根据原电池原理，内电路中阳离子移向正极，由图可知，钯电极A为正极、钯电极B为负极；酸性条件下，氢离子参与电极

反应，正极发生的还原反应为2NO＋4H＋＋4e－===N

2＋2H

2

O。(3)②由化学方程

式可知，K＝

c6(H2O)·c4(N2)

c(O

2

)·c4(NH3)·c4(NO)

；由于ΔH<0，正反应放热，升高温度平衡

向左移动，K减小。③结合题目中的信息可知，影响N2O生成率的因素有温度、n(NH

3

)/n(NO)和氧气浓度。

答案(1)－664.1 kJ/mol (2)阴2NO＋4H＋＋4e－===N

2＋2H

2

O (3)①1

n(NH

3

)/n(NO)小于1时，NO脱除率不高，n(NH3)/n(NO)大于1时，NO脱除率

增加不明显且N

2

O生成率明显增加

②

c6(H2O)·c4(N2)

c(O

2

)·c4(NH3)·c4(NO)

减小③温度n(NH3)/n(NO)(本题两空答案顺序

可颠倒)

2．合成氨技术的发明使工业化人工固氮成为现实。

(1)已知N

2(g)＋3H

2

(g)2NH

3

(g) ΔH＝－92.2 kJ·mol－1。在一定条件

下反应时，当生成标准状况下33.6 L NH

3

时，放出的热量为________。(2)

合成氨混合体系在平衡状态时NH

3

的百分含量与温度的关系如图所示。由图可知：①温度T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1________K2(填“＞”

或“＜”)。若在恒温、恒压条件下，向平衡体系中通入氦气，平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”)。

②T2温度时，在1 L的密闭容器中加入2.1 mol N2、1.5 mol H2，经10 min 达到平衡，则v(H2)＝________。达到平衡后，如果再向该容器内通入N2、H2、NH

3

各0.4 mol，则平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”)。

(3)工业上用CO

2和NH

3

反应生成尿素：CO

2

(g)＋2NH

3

(g)H

2

O(l)＋

CO(NH

2)

2

(l) ΔH1在一定压强下测得如下数据：

温度/℃

CO

2

转化率%

n(NH

3)/n(CO2)

100 150 200

1 19.6 27.1 36.6

1.5 a b c

2 d e f

、

“＝”或“＜”)。

②从尿素合成塔内出来的气体中仍含有一定量的CO

2、NH

3

，应如何处理

___________________________________________________________。

解析(1)由题意知，生成2 mol NH

3

放出的热量为92.2 kJ，所以放出的热

量为：92.2 kJ·mol－1÷2×

33.6 L

22.4 L·mol－1

＝69.15 kJ。(2)①由图像知，随

温度的升高，NH

3

%减小，平衡向逆向移动，所以K1＞K2；恒温恒压的条件下，向平衡体系中通入氦气，容器体积增大，平衡向左移动。②设T2温度时H2转化的物质的量浓度为x mol·L－1

N 2(g) ＋3H

2

(g)2NH

3

(g) ΔH＝－92.2 kJ·mol－1

起始

(mol·L－1)

2.1 1.5 0

转化(mol·L－1)x

3

x

2

3

x

平衡(mol·L－1) 2.1－

x

3

1.5－x

2

3

x