【題目】工業(yè)上利用N2和H2可以實(shí)現(xiàn)合成氨氣,而氨又可以進(jìn)一步制備硝酸,在工業(yè)上一般可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。請回答下列有關(guān)問題:
(1)已知N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH =+180.5kJ·mol-1,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH =-92.4kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-483.6kJ·mol-1,寫出氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為___________。
(2)在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表:
t/K | 298 | 398 | 498 | ...... |
K/(mol/L)2 | 4.1×106 | K1 | K2 | ...... |
完成下列問題:
①比較K1、K2的大。篕1______K2(填“>”、“=”或“<”);
②在恒溫恒壓下判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是______(填序號(hào));
A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆) B.2v(N2) (正)=v(H2) (逆)
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 D.混合氣體的密度保持不變
(3)硝酸工業(yè)的尾氣NO可用于制備NH4NO3,其工作原理如圖。
①其陰極的電極反應(yīng)式為___________。
②常溫下,1L pH=6的NH4NO3溶液中c(NH3·H2O)+c(OH-)=________mol·L-1。
(4)工業(yè)上生產(chǎn)尿素的化學(xué)方程式為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)。在T℃,體積為4L的密閉容器中,通入6mol NH3和3mol CO2,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),c(NH3)=0.5mol·L-1,c(CO2)=0.25mol·L-1。若此時(shí)保持T℃和平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)不變,再向體積可變的容器中充入3mol NH3,則此時(shí)反應(yīng)的v正____ v逆(填“>”“<”或“=”)。再次平衡后,平衡常數(shù)為______。
【答案】4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.0 kJ·mol-1 > AD 1×10-6 < 16
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律書寫氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸氣的熱化學(xué)方程式;
(2) ①合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng);
②根當(dāng)正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)濃度保持不變,反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);
(3) ①陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng);②根據(jù)質(zhì)子守恒:NH4NO3溶液中c(NH3·H2O)+c(OH-)= c(H+);
(4)平衡常數(shù)K=;根據(jù)Q、K的關(guān)系判斷V正、V逆的關(guān)系。
(1)將已知反應(yīng)依次編號(hào)為①②③,由蓋斯定律,①×2-②×2+③×3得氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸氣的方程式4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),則△H=[(+180.5kJ·mol-1)×2-(-92.4kJ.mol-1)×2+(-483.6kJ·mol-1)×3]=-905.0kJ·mol-1 ,故答案為:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.0 kJ·mol-1;
(2)①合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)K減小,則K1>K2,故答案為:>;
②A、2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆)說明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,達(dá)到平衡狀態(tài),故正確;
B、2v(N2) (正)=v(H2) (逆)不能說明反應(yīng)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,沒有達(dá)到平衡狀態(tài),故錯(cuò)誤;
C、恒溫恒壓下,無論是否達(dá)到平衡,容器內(nèi)壓強(qiáng)始終保持不變,反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài),故錯(cuò)誤;
D、由質(zhì)量守恒定律可知,平衡前后氣體質(zhì)總量不變,該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)時(shí)容器體積變小,混合氣體密度增大,混合氣體的密度保持不變說明反應(yīng)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,達(dá)到平衡狀態(tài),故正確;
正確選項(xiàng)為AD,故答案為:AD;
(3) ①電解時(shí),陰極上發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)示意圖可知,酸性條件下,NO在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NH4+,電極反應(yīng)式為NO+5e-+6H+=NH4++H2O,故答案為:NO+5e-+6H+=NH4++H2O;
②pH=6的NH4NO3溶液中,c(H+)=1×10-6 mol·L-1,根據(jù)質(zhì)子守恒:NH4NO3溶液中c(NH3·H2O)+
c(OH-)=c(H+)=1×10-6mol·L-1,故答案為:1×10-6;
(4)由方程式可知,平衡常數(shù)K=,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),c(NH3)=0.5mol·L-1,c(CO2)=0.25mol·L-1,則K==16;T℃和平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)不變,再向體積可變的容器中充入3molNH3,設(shè)容器體積為VL,由同溫同壓下,體積比等于物質(zhì)的量比可得關(guān)系式:=,解得V=8L,此時(shí)c(NH3)=mol·L-1,c(CO2)=mol·L-1,濃度熵Qc===20.48>K,反應(yīng)逆向進(jìn)行,故有V正<V逆,故答案為:<;16。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溫度下,Ksp[Pd(OH)2]=1.0×10-30。向物質(zhì)的量濃度相同的NaOH和Na2S的混合溶液中滴加Pd(NO3)2溶液產(chǎn)生Pd(OH)2、PdS兩種沉淀,溶液中陽離子、陰離子濃度關(guān)系如圖所示。圖中的p(Pd)=-lgc(Pd2+),p(B)=-lgc(OH-)或-lgc(S2-)。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 曲線Ⅰ表示的是Pd2+與OH-濃度關(guān)系的曲線
B. 該溫度下,Ksp(PdS)=1.0×10 -58
C. 升高溫度時(shí),b點(diǎn)可能會(huì)向c點(diǎn)移動(dòng)
D. 該溫度下,向d點(diǎn)對應(yīng)的溶液中加入對應(yīng)陰離子的鈉鹽,d點(diǎn)向b點(diǎn)移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組數(shù)據(jù)中,前者剛好是后者兩倍的是 ( )
A. 2 mol H2O的摩爾質(zhì)量和1 mol H2O的摩爾質(zhì)量
B. 200 mL 1 mol·L-1氯化鈣溶液中c(Cl-)和100 mL 2 mol·L-1氯化鉀溶液中c(Cl-)
C. 64 g二氧化硫中氧原子數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L一氧化碳中氧原子數(shù)
D. 20% NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度和10% NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在100mL MgCl2和AlCl3的混和溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至過量,經(jīng)測定,加入NaOH物質(zhì)的量和所得沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示。回答下列問題。
(1)圖中CD段反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________;C點(diǎn)存在的固體物質(zhì)為________。
(2)A點(diǎn)的數(shù)據(jù)為_______;混合液中,MgCl2的濃度為_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物H是重要的有機(jī)物,可由E和F在一定條件下合成:(部分反應(yīng)物或產(chǎn)物省略,另請注意箭頭的指向)
已知以下信息:
i.A屬于芳香烴,H屬于酯類化合物。
ii.I的核磁共振氫譜為二組峰,且峰的面積比為6:1。
回答下列問題:
(1)E的含氧官能團(tuán)名稱是 ______ ,B的結(jié)構(gòu)簡式是___________________。
(2)B→C和G→J兩步的反應(yīng)類型分別為 ___________,____________。
(3)①E+F→H的化學(xué)方程式是____________________________________。
②D與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。
(4)E的同系物K比E相對分子質(zhì)量大28,則K的同分異構(gòu)體共 ______ 種,其中核磁共振氫譜顯示為4組峰,且峰面積之比為6:2:1:1,寫出符合要求的該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為(寫出1種即可) ____________________________ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(題文)下列關(guān)于烷烴的表述正確的是
A. 乙烷的結(jié)構(gòu)式為CH3CH3
B. C5H12分子的某種結(jié)構(gòu)為
C. 與互為同分異構(gòu)體
D. C4 H10的一氯代物有4種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在120 ℃時(shí),將a L乙烯、b L乙烷、c L乙炔(b>c)與d L氧氣(過量)混合(a+b+c+d=25),點(diǎn)燃使之充分燃燒后,恢復(fù)至原來的溫度,所得氣體的體積可能是
A. 10 L B. 15 L C. 25 L D. 27 L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛,請根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)回答問題:
(1)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空氣中高溫煅燒,生成有磁性的固體Y,將Y溶于過量鹽酸的溶液中含有的大量陽離子是___。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等四種離子,向其中加入過量的NaOH溶液后,過濾,將濾渣高溫灼燒并將灼燒后的固體投入過量的稀鹽酸中,所得溶液與原溶液相比,溶液中大量減少的陽離子是______________。
A.Mg2+ B.Fe2+ C.Al3+ D.Cu2+
(3)氧化鐵是重要工業(yè)顏料,用廢鐵屑制備它的流程如下:
回答下列問題:
①操作Ⅰ的名稱是____,操作Ⅱ的名稱是____。②寫出在空氣中煅燒FeCO3的化學(xué)方程式________________。
(4)有些同學(xué)認(rèn)為KMnO4溶液滴定也能進(jìn)行鐵元素含量的測定。
a.稱取2.850 g綠礬(FeSO4·7H2O)產(chǎn)品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待測溶液放入錐形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL。
①達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象____。
②某同學(xué)設(shè)計(jì)的下列滴定方式,最合理的是____。(夾持部分略去)(填字母序號(hào))
③計(jì)算上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有五瓶損壞標(biāo)簽的試劑,分別盛有AgNO3溶液、稀硝酸、鹽酸、氯化鋇溶液、碳酸鉀溶液,為了確定各瓶中是什么試劑,將它們?nèi)我饩幪?hào)為A、B、C、D、E,用小試管各盛少量多次進(jìn)行兩兩混合反應(yīng),反應(yīng)現(xiàn)象為:A與B、A與E均可產(chǎn)生白色沉淀,其中A與B反應(yīng)所產(chǎn)生沉淀不溶于酸,A與E反應(yīng)所生成的白色沉淀可以溶于C或D;B與D、B與E產(chǎn)生沉淀;E與C、E與D反應(yīng)均可產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w;而C與D由于屬于同一類物質(zhì),混合時(shí)無反應(yīng)現(xiàn)象。
由此,可判定各試劑瓶中所盛試劑為(用化學(xué)式表示)
A________;B________;C________;D________;E________。
另外,請寫出下面要求的離子方程式:
(1)A與E:
________________________________________________________。
(2)A與B:
_________________________________________________________。
(3)C與E:
__________________________________________________________。
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