【題目】肼(N2H4)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料。工業(yè)上先合成氨氣:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,再進(jìn)一步制備肼。完成下列填空:
(1)合成氨需要選擇合適的催化劑,分別選用A、B、C三種催化劑進(jìn)行試驗(yàn),所得結(jié)果如圖所示(其他條件相同),則生產(chǎn)中適宜選擇的催化劑是__(填“A”或“B”或“C”),理由是:__。
(2)一定條件下,對(duì)在密閉容器中進(jìn)行的合成氨反應(yīng)達(dá)平衡后,其他條件不變時(shí),若同時(shí)壓縮容器的體積和升高溫度達(dá)新平衡后,與原平衡相比,請(qǐng)將有關(guān)物理量的變化的情況填入下表中(填“增大”、“減小”或“無(wú)法確定”)
反應(yīng)速率 | 平衡常數(shù)K | |
變化情況 | ____ | ____ |
(3)通常把拆開(kāi)1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下:
化學(xué)鍵 | N—H | N—N | O==O | N≡N | O—H |
鍵能(kJ/mol) | 386 | 167 | 498 | 946 | 460 |
發(fā)射神舟飛船的長(zhǎng)征火箭用了肼(N2H4,氣態(tài))為燃料,若它在氧氣(氣態(tài))中燃燒,生成N2(氣態(tài))和H2O(液態(tài))。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:____。
(4)氨主要用于生產(chǎn)化肥和硝酸。“十三五”期間,預(yù)計(jì)我國(guó)合成氨產(chǎn)量將保持穩(wěn)中略增。下圖是不同溫度和不同壓強(qiáng)下,反應(yīng)達(dá)到平衡后,混合物中NH3含量(體積%)的變化情況,己知初始時(shí)n(N2):n(H2)=1:3。判斷pl、p2壓強(qiáng)的大小關(guān)系,pl___p2(選填“>”、“<”或“=”)。
【答案】A 在較低溫度下具備較高的催化活性,一方面可節(jié)約能源,另一方面低溫有利于反應(yīng)的轉(zhuǎn)化 增大 減小 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-577kJ/mol )pl<p2
【解析】
(1)根據(jù)圖象分析可知,催化劑A的反應(yīng)速率加快的倍數(shù)大,溫度低;
(2)其他條件不變時(shí),若同時(shí)壓縮容器的體積,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),升高溫度達(dá)新平衡后,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),據(jù)此分析解答;
(3)先寫出化學(xué)方程式N2H4+O2═N2+2H2O,然后根據(jù)焓變=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能計(jì)算焓變,書寫熱化學(xué)方程式;
(4)根據(jù)反應(yīng)的方程式結(jié)合平衡移動(dòng)的原理分析判斷。
(1)合成氨需要選擇合適的催化劑,分別選用A、B、C三種催化劑進(jìn)行試驗(yàn),其中催化劑A在較低溫度下具備較高的催化活性,一方面可節(jié)約能源,另一方面低溫有利于反應(yīng)的轉(zhuǎn)化,故答案為:A;在較低溫度下具備較高的催化活性,一方面可節(jié)約能源,另一方面低溫有利于反應(yīng)的轉(zhuǎn)化;
(2)一定條件下,對(duì)在密閉容器中進(jìn)行的合成氨反應(yīng)達(dá)平衡后,其他條件不變時(shí),若同時(shí)壓縮容器的體積和升高溫度達(dá)新平衡后,與原平衡相比,反應(yīng)速率增大,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度升高,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,故答案為:增大;減;
(3)1molN2H4分子中含4molN-H鍵,1molN-N鍵,N2H4燃燒的化學(xué)方程式為N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g),△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=167 kJmol-1+386 kJmol-1×4+498 kJmol-1-946 kJmol-1-460 kJmol-1×4=-577 kJmol-1,N2H4燃燒的熱化學(xué)方程式為N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-577 kJmol-1,故答案為:N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g) △H=-577 kJmol-1;
(4)合成氨為氣體體積縮小的反應(yīng),壓強(qiáng)越大,氨氣的含量越高,根據(jù)圖象可知,溫度相同時(shí)p2條件下氨氣的含量較高,則 pl、p2壓強(qiáng)的大小關(guān)系為 pl<p2,故答案為:pl<p2。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各項(xiàng)比較中前者高于(或大于或強(qiáng)于)后者的是
A. CCl4和SiCl4的熔點(diǎn)
B. 對(duì)羥基苯甲醛()和鄰羥基苯甲醛()的沸點(diǎn)
C. I2在水中的溶解度和I2在CCl4溶液中的溶解度
D. H2SO3和H2SO4的酸性
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鐵是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的一種金屬。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)Fe元素在元素周期表中的位置是__。
(2)Fe有δ、γ、α三種同素異形體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
①δ、α兩種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為__,γ晶胞中實(shí)際擁有___個(gè)原子。
②若Fe原子半徑為rpm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則δ-Fe單質(zhì)的密度為___g/cm3(列出算式即可)。
(3)三氯化鐵在常溫下為固體.熔點(diǎn)為282℃,沸點(diǎn)為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為___。
(4)氯化鐵溶液用于檢驗(yàn)食用香精乙酰乙酸乙酯時(shí),會(huì)生成紫色配合物,其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示。
①此配合物中碳原子的雜化軌道類型有___。
②此配離子中含有的化學(xué)鍵有___(填字母代號(hào))。
A.離子鍵 B.金屬鍵 C.極性鍵 D.非極性鍵
E.配位鍵 F.氫鍵 G.δ鍵 H.π鍵
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定溫度下,在三個(gè)體積均為0.5 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),其中容器Ⅰ中反應(yīng)在5 min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)。
容器編號(hào) | 溫度/℃ | 起始物質(zhì)的量/mol | 平衡物質(zhì)的量/mol | ||
CO | Cl2 | COCl2 | COCl2 | ||
Ⅰ | 500 | 1.0 | 1.0 | 0 | 0.8 |
Ⅱ | 500 | 1.0 | a | 0 | 0.5 |
Ⅲ | 600 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.7 |
下列說(shuō)法中正確的是
A. 容器Ⅰ中前5 min的平均反應(yīng)速率v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1
B. 該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C. 容器Ⅱ中起始時(shí)Cl2的物質(zhì)的量為0.55 mol
D. 若起始時(shí)向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol,達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率大于80%
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Ⅰ、H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K時(shí),將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中,反應(yīng)平衡后水蒸汽的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。則H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為____%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=____(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
Ⅱ、某學(xué)生用0.200mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸,其操作可分為如下幾步:
①用蒸餾水洗滌堿式滴定管,并注入NaOH溶液至“0”刻度線以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充滿液體
③調(diào)節(jié)液面至“0”或“0”刻度線稍下,并記下滴定管液面讀數(shù)
④量取20.00mL待測(cè)液注入潔凈的錐形瓶中,并加入3滴酚酞溶液
⑤用標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),記下滴定管液面讀數(shù)
請(qǐng)回答:
(1)以上步驟有錯(cuò)誤的是____(填編號(hào))。
(2)用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定時(shí),應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液注入___中(從圖中選填“甲”或“乙”)。
(3)下列操作會(huì)引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大的是:____(填編號(hào))。
A.在錐形瓶裝液前,留有少量蒸餾水
B.滴定前,滴定管尖嘴有氣泡,滴定后無(wú)氣泡
C.滴定終點(diǎn)俯視讀數(shù)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室欲配制80 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液,如圖是配制該氫氧化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)操作示意圖。回答下列問(wèn)題:
(1)計(jì)算:需要?dú)溲趸c固體___g,水____mL(水的密度以1.0g/cm3計(jì))。
(2)稱量:用托盤天平稱取氫氧化鈉固體,用規(guī)格為____(填“10mL”、“50mL”或“100mL”)的量筒取所需要的水,倒入盛有氫氧化鈉的燒杯中。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】CO甲烷化反應(yīng)為:CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(l)。如圖是使用某種催化劑時(shí)轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量變化(部分物質(zhì)省略),其中步驟②反應(yīng)速率最慢。
下列說(shuō)法不正確的是( )
A.步驟①只有非極性鍵斷裂
B.步驟②速率最慢的原因可能是其活化能最高
C.步驟③需要吸收熱量
D.使用該催化劑不能有效提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某學(xué)生探究0.25mol/L Al2( SO4)3溶液與0.5mol/L Na2CO3溶液的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)如下:
下列分析不正確的是
A. 實(shí)驗(yàn)I中,白色沉淀a是Al(OH)3
B. 實(shí)驗(yàn)2中,白色沉淀b含有CO32-
C. 實(shí)驗(yàn)l、2中,白色沉淀成分不同的原因與混合后溶液的pH無(wú)關(guān)
D. 檢驗(yàn)白色沉淀a、b足否洗滌干凈,均可用鹽酸酸化的BaCl2溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列解釋對(duì)應(yīng)事實(shí)的離子方程式正確的是
A.FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,靜置一段時(shí)間后:Fe2++2OH一=Fe(OH)2↓
B.漂白粉溶液加入醋酸:H++ClO-=HC1O
C.AgCl懸濁液滴入Na2S溶液:2Ag++S2-=Ag2S↓
D.K2 CrO4溶液滴入硫酸溶液;2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
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