问题 填空题

对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。

(1)N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应,已知反应的热化学方程式如下:

N2(g)+O2(g)=2NO(g)     H=+180.5kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   H =-483.6 kJ·mol-1

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)   H =-92.4 kJ·mol-1

则氨的催化氧化反应的热化学方程式为                

(2)汽车尾气净化的一个反应原理为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)  H<0。

一定温度下,将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示。

①NO的平衡转化率为   ,0~20min平均反应速率v(NO)为             。25min时,若保持反应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8 mol,则化学平衡将         移动(填“向左”、“向右”或“不”)。

②若只改变某一反应条件X,反应由原平衡I达到新平衡II,变量Y的变化趋势如下图所示。下列说法正确的是      (填字母代号)。

催化剂

 

(3)某化学小组拟设计以N2和H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制成燃料电池,则该电池的正极反应式为                 。假设电解质溶液的体积不变,下列说法正确的是         (填字母代号)。

a.放电过程中,电解质溶液的pH保持不变

b.溶液中的NH4Cl浓度增大,但Cl-离子浓度不变

c.每转移6.021023个电子,则有标准状况下11.2L电极反应物被氧化

d.为保持放电效果,电池使用一段时间需更换电解质溶液

答案

(1)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) ΔH=﹣905kJ·mol-1(3分)

(2)① 28.6%(2分)  0.02 mol·L-1·min-1(2分) 向左(2分)

② b(3分)

(3) N2+8H++6e-=2NH4+(3分)Bcd(3分)

题目分析:(1)先写出NH3与O2反应的化学方程式,并注明物质的状态,然后根据盖斯定律求算∆H,∆H=2×∆H1+3×∆H2—2×∆H3=﹣905kJ·mol-1,可得热化学方程式:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) ΔH=﹣905kJ·mol-1

(2)①根据三段式进行计算,2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

起始浓度(mol•L‾1)    1.4     1.2       0      0

转化浓度(mol•L‾1)    0.4     0.4       0.2    0.4

平衡浓度(mol•L‾1)    1.0     0.8       0.2    0.4

则NO的转化率为:0.4mol/L÷1.4mol/L×100%=28.6%;0~20min平均反应速率v(NO)=0.4mol/L÷20min=" 0.02" mol·L-1·min-1;根据平衡浓度可求出平衡常数K=0.2×0.42÷(12×0.82)=0.05,加入CO、N2后Q=0.6×0.42÷(12×1.22)=0.22,因为Q>K,所以平衡向左移动。

②a、压强增大,化学平衡常数不变,不符合图像,错误;b、因为该反应为放热反应,温度升高,平衡向左移动,所以CO浓度增大,符合图像,正确;c、因为该反应为放热反应,温度升高,平衡向左移动,所以N2的体积分数减小,不符合图像,错误;d、催化剂不影响化学平衡,NO的平衡转化率不变,不符合图像,错误。

(3)N2的氧化性大于H2,所以正极上N2得电子,根据化合价的变化可得电解方程式:N2+8H++6e-=2NH4+;a、该燃料电池的总反应为:N2+3H2+2H+=2NH4+,消耗了H+,所以pH增大,错误;b、根据电池反应,生成了NH4+,所以溶液中的NH4Cl浓度增大,但Cl-离子浓度不变,正确;c、H2被氧化,电子转移为:H2 ~ 2e‾,所以每转移6.021023个电子,则有标准状况下11.2L电极反应物被氧化,正确;d、随着电池反应的进行,NH4+的浓度越大,所以为保持放电效果,电池使用一段时间需更换电解质溶液,正确。

单项选择题
多项选择题 案例分析题

张筑生,北京大学数学教授,2002年2月因病去世。他具有很高的学术天分和创造才能,却甘于从事最基础的教学和教材编写工作;他身体有残疾,12年前得了严重的鼻咽癌,却以惊人的毅力战胜自我,带领中国数学奥林匹克竞赛选手,连拿五届总分第一;他忘记自我,诲人不倦。张筑生没能留下什么豪言壮语。他一生钟爱教育事业,心里只有工作、学生。他似乎不懂得争成果,争头衔。像他这样德高望重的老师他却至死都没评上博导,然而,熟悉他的人们授予了他最高、最响亮的头衔——真正的教授。

1995年,张筑生受命担任中国数学奥林匹克国家队主教练,一干就是五年。这又是一份无法“出学术成果”的苦差,甚至无法记入“教学工作量”。院里每年核算教学工作量,张筑生都要差一点;虽然每次都由领导“特别照顾”,顺利过关,但对张筑生来说还是有点委屈。“为了搞这个奥赛,他连命都搭进去了。我做过一次教练,再也不想做第二次,累死人了。外人根本不了解这份差事的艰苦程度。”作为一名在数学研究领域天分很高、同行服膺、学生敬佩的高水平的教授,张老师却默默地编写“不算科研成果”的基础教材,担任“不计工作量”的中国数学奥林匹克国家队主教练,为海淀区教师开设的“数学教师研讨班”授课,“前几年分文不取,后来才拿点授课费”。张老师是不折不扣的教学型教授,而伴随他在这条路上走下去的,是奉献,是辛劳,是不计名利,是对事业的无限热爱和执着追求。

2003年2月17日,《光明日报》在头版头条的显著位置以《张筑生,了不起的教授》为题报道了张筑生同志的先进事迹。报道迅速在社会上引起了强烈反响,张筑生被誉为“校园里的焦裕禄”、“知识界的一面镜子”。3月初,北京大学党委和校行政决定在全校教职工特别是教师中开展学习张筑生同志先进事迹的活动,学习他那种情倾学生、忘记自我、诲人不倦的教书育人精神,学习他那种淡泊名利、不求索取、甘为人梯的奉献精神,学习他那种信念坚定、坚忍不拔、孜孜以求的奋斗精神,学习他那种耐得住寂寞、踏踏实实的治学精神,为实现学校的发展目标而努力奋斗。

在张筑生身上体现出的崇高职业道德是()。

A.甘于奉献

B.献身教育

C.然爱学生

D.淡泊名利