【題目】某溫度時,在2L的密閉容器中,X、Y、Z(均為氣體)三種物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。
(1)由圖中所給數(shù)據(jù)進行分析,該反應的化學方程式為__________。
(2)若上述反應中X、Y、Z分別為H2、N2 、NH3,某溫度下,在容積恒定為2.0L的密閉容器中充入2.0molN2和2.0molH2,一段時間后反應達平衡狀態(tài),實驗數(shù)據(jù)如下表所示:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(NH3) | 0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
0~50s內(nèi)的平均反應速率 v(N2) = __________,250s時,H2的轉(zhuǎn)化率為____________。
(3)已知:鍵能指在標準狀況下,將1mol氣態(tài)分子AB(g)解離為氣態(tài)原子A(g),B(g)所需的能量,用符號E表示,單位為kJ/mol。的鍵能為946kJ/mol,H-H的鍵能為436kJ/mol,N-H的鍵能為391kJ/mol,則生成1molNH3過程中___(填“吸收”或“放出”)的能量為____, 反應達到(2)中的平衡狀態(tài)時,對應的能量變化的數(shù)值為____kJ。
(4)反應達平衡時容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量比起始時____(填增大、減小或不變),混合氣體密度比起始時______(填增大、減小或不變)。
(5)為加快反應速率,可以采取的措施是_______
a.降低溫度 b.增大壓強 c.恒容時充入He氣
d.恒壓時充入He氣 e.及時分離NH3
【答案】3X+Y2Z 1.2×10-3mol/(L·s ) 30% 放出 46 kJ 18.4 增大 不變 b
【解析】
(1)從圖像分析,反應中X、Y的物質(zhì)的量減小,Z的物質(zhì)的量增多,則X、Y為反應物,Z為生成物,當反應到達2min時,△n(X)=0.3mol,△n(Y)=0.1mol,△n(Z)=0.2mol,化學反應中,各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學計量數(shù)呈正比,則△n(X):△n(Y):△n(Z)= 3: 1: 2;
(2) 0~50s內(nèi)的平均反應速率 v(NH3) =,因此v(N2)= ;250s時,生成了氨氣0.4mol,反應的氫氣的物質(zhì)的量為0.6mol,計算H2的轉(zhuǎn)化率;
(3)已知N=N的鍵能為946kJ/mol,H-H 的鍵能為436kJ/mol,N-H 的鍵能為39 1kJ/mol,根據(jù)N2 + 3H2 2NH3,反應的△H=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-6×391kJ/mol=-92 kJ/mol,因此生成1molNH3過程中的熱量變化為×92 kJ =46 kJ,該反應為放熱反應,反應達到(2)中的平衡狀態(tài)時,生成氨氣0.4mol,對應的能量變化為0.4mol ×46KJ = 18.4 kJ;
(4)反應過程中,物質(zhì)的總質(zhì)量不變,但物質(zhì)的量在不斷減小,所以平均相對分子質(zhì)量在不斷增大;物質(zhì)的總質(zhì)量不變,容器的總體積不變,所以密度不變;
(5)根據(jù)影響化學反應速率因素進行分析作答。
(1)從圖像可以看出,反應中X、Y的物質(zhì)的量減小,Z的物質(zhì)的量增多,則X、Y為反應物,Z為生成物,當反應到達2min時,△n(X)=0.3mol,△n(Y)=0.1mol,△n(Z)=0.2mol,化學反應中,各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學計量數(shù)呈正比,則△n(X):△n(Y):△n(Z)= 3: 1: 2,所以反應的化學方程式為:3X+Y2Z,故答案為:3X+Y2Z;
(2) 0~50s內(nèi)的平均反應速率 v(NH3) =,因此v(N2)= 1.2×10-3mol/(L·s );250s時,生成了氨氣0.4mol,反應的氫氣的物質(zhì)的量為0.6mol,H2的轉(zhuǎn)化率為×100%=30%,故答案為:1.2×10-3mol/(L·s );30%;
(3)已知N=N的鍵能為946kJ/mol,H-H 的鍵能為436kJ/mol,N-H 的鍵能為39 1kJ/mol,根據(jù)N2 + 3H2 2NH3,反應的△H=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-6×391kJ/mol=-92kJ/mol,因此生成1molNH3過程中的熱量變化為×92 kJ =46 kJ,該反應為放熱反應,反應達到(2)中的平衡狀態(tài)時,生成氨氣0.4mol,對應的能量變化為0.4mol ×46kJ = 18.4 kJ,故答案為:放出;46 kJ;18.4;
(4)反應過程中,物質(zhì)的總質(zhì)量不變,但物質(zhì)的量在不斷減小,所以平均相對分子質(zhì)量在不斷增大;物質(zhì)的總質(zhì)量不變,容器的總體積不變,所以密度不變,故答案為:增大;不變;
(5) a.降低溫度,反應速率減慢,錯誤;b.增大壓強,反應速率加快,正確;c.恒容時充入He氣,反應物的濃度不變,反應速率不變,錯誤;d.恒壓時充入He氣,反應物的濃度減小,反應速率減慢。錯誤;e.及時分離NH3,生成物的濃度減小,反應速率減慢,故答案為b。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某化學實驗小組的同學為探究和比較SO2和氯水的漂白性,設計了如下的實驗裝置。
(1)實驗室用裝置A制備SO2。某同學在實驗時發(fā)現(xiàn)打開A的分液漏斗活塞后,漏斗中液體未流下,你認為原因可能是: ;
(2)實驗室用裝置E制備Cl2,其反應的化學化學方程式為:
MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
若有6 mol的HCl參加反應,則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為 ;
(3)①反應開始一段時間后,觀察到B、D兩個試管中的品紅溶液出現(xiàn)的現(xiàn)象是:B: ,D: 。
②停止通氣后,再給B、D兩個試管分別加熱,兩個試管中的現(xiàn)象分別為B: ,D: 。
(4)另一個實驗小組的同學認為SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定會更強。他們將制得的SO2和Cl2按1∶1同時通入到品紅溶液中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)褪色效果并不像想象的那樣。請你分析該現(xiàn)象的原因(用化學方程式表示) 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化合物Y具有保肝、抗炎、增強免疫等功效,可由X制得。下列有關化合物X、Y的說法正確的是
A.一定條件下X可發(fā)生氧化、取代、消去反應
B.1 mol Y最多能與4mol NaOH反應
C.X與足量H2反應后,每個產(chǎn)物分子中含有8個手性碳原子
D.等物質(zhì)的量的X、Y分別與足量Br2反應,最多消耗Br2的物質(zhì)的量相等
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知X、Y、Z、L、M、N是元素周期表中前20號的六種元素,它們的原子序數(shù)依次增大。X和Y可形成常見化合物YX4,一個YX4分子電子總數(shù)為10。L原子的最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的3/4。NY2加水生成Y2X2和化合物甲。試回答:
(1)X單質(zhì)和Z單質(zhì)在一定條件下可生成化合物乙。
①乙的電子式為________________,化學鍵類型為________________,晶體類型為________________;
②實驗室制取乙的化學方程式為_______________________________________。
(2)由M、Y、L三種元素組成的物質(zhì)焰色反應顯淺紫色,向其溶液中滴入酚酞溶液,溶液顯紅色,原因是__________________________(用離子方程式表示);若再向溶液中滴入過量的氯化鈣溶液,觀察到的實驗現(xiàn)象是_____________________,原因是____________________________________________________________________。
(3)NY2與水反應生成Y2X2和化合物甲的化學方程式為__________________。
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【題目】H2C2O4為二元弱酸。25 ℃時,向0.100 mol·L1 Na2C2O4溶液中緩緩通入HCl氣體(忽略溶液體積的變化)。下列指定溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關系正確的是
A.0.100 mol·L1 Na2C2O4溶液中:c(C2O42)>c(HC2O4)>c(OH)>c(H+)
B.pH=7的溶液中:c(Cl-)=c(HC2O4)+2c(H2C2O4)
C.c(Cl-)=0.100 mol·L1溶液中:c(OH)c(H+)=c(H2C2O4)c(C2O42)
D.c(HC2O4)=c(C2O42)的酸性溶液中:c(Cl-)+c(HC2O4)<0.100 mol·L1+c(H2C2O4)
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【題目】常溫下氯化鐵為棕黑色固體,易升華。實驗室欲證明H2能在加熱的條件下還原FeCl3,設計如下實驗。下列說法錯誤的是
A.裝置A的優(yōu)點是隨開隨用,隨關隨停
B.導管m的作用是平衡壓強,觀察是否堵塞
C.裝置D中產(chǎn)生白色沉淀即可證明H2能還原FeCl3
D.實驗結(jié)束后,應先熄滅C處酒精燈,待硬質(zhì)玻璃管冷卻后關閉K
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【題目】T℃時,在1L密閉容器中使X(g)與Y(g)發(fā)生反應生成Z(g)。反應過程中X、Y、Z的濃度變化如圖1所示;若保持其他條件不變,溫度分別為T1和T2時,Y的體積百分含量與時間的關系如圖2所示。則下列結(jié)論正確的是( )
A.容器中發(fā)生的反應可表示為:X(g)+Y(g) Z(g)
B.保持其他條件不變,升高溫度,反應的化學平衡常數(shù)K減小
C.反應進行的前3 min內(nèi),用X表示的反應速率 v(Z)=0.4mol/(L·min)
D.反應達到平衡后,增大壓強,Z的體積分數(shù)增大
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【題目】乙醇催化氧化制取乙醛(沸點為20.8℃,能與水混溶)的裝置 (夾持裝置已略)如圖所示:下列說法錯誤的是( )
A.向圓底燒瓶中滴入H2O2溶液前需打開K
B.實驗開始時需先加熱②,再通O2,然后加熱③
C.裝置③中發(fā)生的反應為:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
D.實驗結(jié)束時需先將④中的導管移出,再停止加熱
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【題目】下列兩個裝置中,液體體積均為200mL,開始時電解質(zhì)溶液的濃度均為0.1 mol/L,工作一段時間后,測得導線上都通過了0.02 mol電子,若不考慮溶液體積的變化,下列敘述中正確的是()
A.產(chǎn)生氣體體積①=②
B.溶液的pH變化:①減、谠龃
C.電極上析出固體質(zhì)量①<②
D.電極反應式:①中陽極Cu2++2e—=Cu,②中負極Zn—2e—=Zn2+
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