【題目】氨的合成是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破。其原理如下:

N2( g) +3H2( g) 2NH3( g) △H= -92.4kJ/mol

據(jù)此回答下列與NH3有關(guān)的問題:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K =_________ 。

(2)500時,若把10molN220molH2置于體積為10L的密閉容器內(nèi),測得容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時間的變化關(guān)系如下表:

壓強(qiáng)/MPa

9.6

8.4

7.6

7.0

6.4

6.4

6.4

6.4

時間/min

0

1

2

3

4

5

6

7

則從反應(yīng)開始到平衡這段時間內(nèi),v(H2)=_________mol/(L·min)。若達(dá)到平衡后,再充人5mol N210molH2,再次達(dá)到平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)與原平衡狀態(tài)相比_____(填“增大”“減小”或“不變”)。

合成氨反應(yīng)中,在其他條件相同時,分別測定N2的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下隨溫度變化的曲線,下列圖示正確的是_____(填“A”“B”);比較p1、p2的大小關(guān)系:_____________

某溫度下,在恒壓的某密閉容器中投等物質(zhì)的量的N2H2,一段時間后測得H2的體積分?jǐn)?shù)為40%,之后保持不變,則達(dá)到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為________________。

(3)尿素[CO(NH2)2]是一種高效化肥,也是一種化工原料,與水在一定條件下可以生成氨氣:

CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g) H = +133.6kJ/mol。關(guān)于該反應(yīng),下列說法正確

______(填序號)。

a.從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡時容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)保持不變

b.在平衡體系中再加CO(NH2)2,平衡正向移動

c.降低溫度使尿素的轉(zhuǎn)化率減小

d.恒溫恒容時,向平衡體系中再充人少氨氣,平衡常數(shù)減小

(4)將氨氣溶于水得到氨水,是一種弱堿。常溫下,現(xiàn)將amol/L氨水和0.01mol/L鹽酸等體積混合后,溶液中c(NH4+)=c(Cl-),則氨水的Kb=_____________。(用含a的代數(shù)式表示)

【答案】 (或0.375) 增大 A p2>p1 ac

【解析】 (1) N2( g) +3H2( g) 2NH3( g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K = 。

(2)①從表中數(shù)據(jù)可知,容器內(nèi)的壓強(qiáng)在4min后不再發(fā)生變化了,說明反應(yīng)在4min時達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。在同溫同體積條件下,氣體的壓強(qiáng)之比等于它們的物質(zhì)的量之比,所以反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量為(10mol+20mol = 20mol ,反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減少了10mol 。

N2( g) +3H2( g) 2NH3( g) n

1 3 2 2

由反應(yīng)前后的氣體的變化可以求出H2的變化量為15mol,所以從反應(yīng)開始到平衡這段時間內(nèi),v(H2)= = = mol/(L·min)。若達(dá)到平衡后,再充人5mol N210molH2由于投料比例與原投料相同,所以相當(dāng)于對原平衡施加了增大壓強(qiáng)的條件,平衡將向氣體體積減小的方向即正反應(yīng)方向移動,所以再次達(dá)到平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)與原平衡狀態(tài)相比增大了。

②合成氨反應(yīng)中,在其他條件相同時,由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動,氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率變。挥捎谡磻(yīng)是氣體體積減小的方向,所以增大壓強(qiáng)化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率增大,分析AB兩圖像的信息, A中氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小,與合成氨反應(yīng)相符,所以A正確;在相同溫度下,壓強(qiáng)越大,平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行的程度就越大,所以氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率就越大,所以p2>p1 。

③某溫度下,在恒壓的某密閉容器中投入等物質(zhì)的量的N2H2,假設(shè)它們的物質(zhì)的量都是1mol,達(dá)到平衡后H2的體積分?jǐn)?shù)為40%,假設(shè)氫氣的轉(zhuǎn)化率為則:

N2( g) +3H2( g) 2NH3( g)

起始量(mol1 1 0

變化量(mol

平衡量(mol 1- 1-

達(dá)到平衡時H2的體積分?jǐn)?shù)= ,解之得 = 。

(3) CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g) H = +133.6kJ/mol,反應(yīng)為吸熱反應(yīng),其他條件不變時,降低溫度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動,尿素的轉(zhuǎn)化率減小。兩種反應(yīng)物一種是固體,另一種是液體,反應(yīng)開始后,生成氨氣和二氧化碳兩種氣體,所以反應(yīng)開始后混合氣體中兩種氣體的比例不再變化,所以其平均相對分子質(zhì)量保持不變。所以關(guān)于該反應(yīng),說法正確的是ac 。b.在平衡體系中再加入少量CO(NH2)2不能改變反應(yīng)物的濃度,所以平衡不移動,b不正確;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變平衡常數(shù)不變,所以d不正確。

⑷常溫下,現(xiàn)將amol/L氨水和0.01mol/L鹽酸等體積混合后,溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=0.01mol/L=0.005mol/Lc()=amol/L-0.005mol/L由電荷守恒可知,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,則氨水的Kb=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于丙烯(CH2=CH—CH3)的敘述中不正確的是

A. 分子中含有碳碳雙鍵容易斷裂,化學(xué)性質(zhì)活潑

B. 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C. 在空氣中能燃燒生成二氧化碳和水

D. 同質(zhì)量的丙烯和乙烯完全燃燒生成水的質(zhì)量不同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用相對分子質(zhì)量為43的烷基取代甲苯苯環(huán)上的一個氫原子所得芳香烴產(chǎn)物數(shù)目有( )

A. 6種 B. 4種 C. 5種 D. 3種

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖表示常見元素單質(zhì)及化合物相應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系,部分反應(yīng)的產(chǎn)物沒有全部列出。

已知:B是黃綠色氣體、有毒性,C是所有氣體中密度最小的一種,D是一種強(qiáng)堿;X、Y是日常生活中應(yīng)用最為廣泛的兩種金屬材料,F(xiàn)是一種紅棕色的固體氧化物,?梢杂米髦苽浼t色油漆和涂料;Z為氣態(tài)氧化物。

請回答下列問題:

(1)氣體B和X反應(yīng)的化學(xué)方程式___________

(2)反應(yīng)②屬于四種基本反應(yīng)類型中的_______反應(yīng)。

(3)有學(xué)生認(rèn)為B與X反應(yīng)的產(chǎn)物E不一定是純凈物。他認(rèn)為產(chǎn)物中可能還有______(填化學(xué)式),為驗(yàn)證其猜想該同學(xué)設(shè)計了相關(guān)實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為他需要選擇的試劑為____。

A.酸性高錳酸鉀溶液 B.NaOH溶液 C.KSCN溶液 D.稀硫酸

(4)若Z能導(dǎo)致溫室效應(yīng),則反應(yīng)③的離子反應(yīng)方程式為_______________

(5)若Z是酸雨形成的罪魁禍?zhǔn),目前?yīng)用最廣泛的工業(yè)處理含Z廢氣的方法是在一定條件下與生石灰作用而使其固定,產(chǎn)物可作建筑材料,反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)基態(tài)Fe原子有________個未成對電子,F(xiàn)e3+的電子排布式為 ________?捎昧蚯杌洐z驗(yàn)Fe3+,形成的配合物的顏色為________。

(2)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價電子層中的未成對電子有3個,c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍, d與c同族;e的最外層只有1個電子,但次外層有18個電子。b、c、d中第一電離能最大的是________(填元素符號),e的價層電子軌道示意圖為________。

(3)X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體;X與氫元素可形成XH3;Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等;R2+離子的3d軌道中有9個電子。

請回答下列問題:

Y基態(tài)原子的電子排布式是_____;Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是______

(4)基態(tài)硼原子的電子排布式為______。Ga基態(tài)原子的核外電子排布式是______。Cu基態(tài)核外電子排布式為________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列化合物中,既能發(fā)生消去反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng)的是

A. 氯仿 B. 一氯甲烷 C. 一氯乙烷 D. 乙醇

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)——選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]秸稈(含多糖類物質(zhì))的綜合應(yīng)用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的路線:

回答下列問題:

1)下列關(guān)于糖類的說法正確的是______________。(填標(biāo)號)

a.糖類都有甜味,具有CnH2mOm的通式

b.麥芽糖水解生成互為同分異構(gòu)體的葡萄糖和果糖

c.用銀鏡反應(yīng)不能判斷淀粉水解是否完全

d.淀粉和纖維素都屬于多糖類天然高分子化合物

2B生成C的反應(yīng)類型為______。

3D中官能團(tuán)名稱為______,D生成E的反應(yīng)類型為______。

4F 的化學(xué)名稱是______,由F生成G的化學(xué)方程式為______。

5)具有一種官能團(tuán)的二取代芳香化合物WE的同分異構(gòu)體,0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成44 g CO2,W共有______種(不含立體結(jié)構(gòu)),其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡式為_________

6)參照上述合成路線,以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計制備對二苯二甲酸的合成路線_______________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)阿伏加德羅定律判斷,下列敘述不正確的是 ( )

A. 同溫同壓下,a g甲氣體和2a g乙氣體所占體積之比為1∶2,同溫同壓下甲和乙的密度之比為1∶2

B. 同溫同體積下等質(zhì)量的CO和N2的壓強(qiáng)之比為1∶1

C. 某溫度T下,壓強(qiáng)為2個大氣壓時,一定量 C2H4 的體積和其在標(biāo)況下的體積相等,則T=546K

D. 同溫同壓下等質(zhì)量的H218O和D216O所含原子數(shù)相等

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的說法中不正確的是( )

A. 兩者均為弱酸

B. 兩者均可使紫色石蕊試液變紅色

C. CO2氣體通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸

D. 兩者受熱時均可以分解

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