问题 选择题

下列措施或事实不能用勒沙特列原理解释的是(  )

A.新制的氯水在光照下颜色变浅

B.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深

C.工业上生产硫酸的过程中,使用过程过量的空气以提高SO2的利用率

D.在合成氨的反应中,加压有利于氨的合成

答案

A.氯水中存在平衡Cl2+H2O⇌HClO+H++Cl-,光照HClO分解,溶液中HClO浓度降低,平衡向生成HClO方向移动,可用勒夏特列原理解释,故A不选;

B.可逆反应为H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),增大压强I2的浓度增大,颜色加深,反应前后气体的体积不发生变化,增大压强平衡不移动,不能用用勒夏特列原理解释,故B选;

C.增大空气的量,平衡向正反应方向移动,所以可以用平衡移动原理解释,故C不选;

D.合成氨反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3 (g)△H<0,正反应为气体体积减小的放热反应,增大压强平衡向体积减小的方向移动,即向正反应移动,有利于氨的合成,可用勒夏特列原理解释,故D不选;

故选B.

填空题

(11 分)科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3,反应的化学方程式如下:N2(g)+ 3H2O(l)  2NH3(g)+ O2(g)。回答下列问题:

(1)进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h),则该反应的正反应为            反应(填“吸热”或“放热”)

T/K303313323
NH3生成量/(10-6 mol)4.85.96.0
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:                                        

(3)合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数

据如下:

H2(g) :△H =-285.8 kJ・mol1

CO(g) :△H =-283.0 kJ・mol1

CH4(g) :△H =-890.3 kJ・mol1

已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式__________________________________。 

(4)有人设想寻求适合的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl——NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池,请写出该电极的正极反应式                     

(5)生成的NH3可用于制铵态氮肥,如(NH4)2SO4、NH4Cl,这些肥料显       性,原因是(用离子方程式表示)___________________________,使用时避免与________________物质合施。

单项选择题