【題目】氮是地球上含量豐富的一種元素,“固氮”在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要作用,是幾百年來科學(xué)家一直研究的課題。下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分K值。
反應(yīng) | 大氣固氮 N2(g)+O2(g) 2NO(g) | 工業(yè)固氮 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) | |||
溫度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×10-8 | 2×104 | 7×103 |
(1)①分析數(shù)據(jù)可知:大氣固氮反應(yīng)屬于___________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
②在一定溫度下,將一定足的N2和O2通入到體積為1L的密閉容器中,當(dāng)“大氣固氮”反應(yīng)達到平衡后,改變下列條件,能使平衡向正反應(yīng)方向移動且平衡常數(shù)不變的是_______。
a.增大壓強 b.增大反應(yīng)物的濃度 c.使用催化劑 d.升高溫度
③ 從分子結(jié)構(gòu)角度解釋“大氣固氮”和“工業(yè)固氮”反應(yīng)的活化能都很高的原因:________。
(2)分析表格數(shù)據(jù)可知“大氣固氮”的反應(yīng)正向進行的程度小,不適合大規(guī)模生產(chǎn),故世界各國均采用合成氨的方法進行工業(yè)固氮。
①從平衡移動角度考慮,工業(yè)固氮應(yīng)該選擇常溫條件,但實際工業(yè)生產(chǎn)卻選擇500℃左右的高溫,解釋其原因_______________________。
②將0.1molN2和0.1molH2通入一容積可變的容器中進行工業(yè)固氮反應(yīng),則下圖所示N2的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(P1,P2)下隨溫度變化的曲線正確的是____________(填“A” 或“B”);比較P1、P2的大小關(guān)系________;若300℃、壓強P2時達到平衡,容器容積恰為100L,則此狀態(tài)下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______________ (計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
③合成氨反應(yīng)達到平衡后,t1時刻氨氣濃度欲發(fā)生圖C變化可采取的措施是____________。
(3)近年近年,又有科學(xué)家提出在常溫、常壓、催化劑等條件下合成氨氣的新思路,反應(yīng)原理為:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),則其反應(yīng)熱△H=____________。
(已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H1=-92.4kJmol-1;2H2(g)+O2(g)2H2O(l) △H2=-571.6kJmol-1 )
【答案】 吸熱 b 氮氣分子中N≡N鍵能很大,斷開N≡N需要吸收較高能量 從反應(yīng)速率角度考慮,高溫更好,但從催化劑活性等綜合因素考慮選擇500℃左右合適 A P2>P1 1.3×lO5 容器容積不變條件下移走適量氨氣,降低氨氣的濃度 +1 530kJ·mol-l
【解析】(1)①由表格數(shù)據(jù)可知,溫度越高,K越大,說明升高溫度,平衡正移,則正反應(yīng)方向為吸熱反應(yīng);
②a.反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變,增大壓強平衡不移動,故a不正確;b.增大反應(yīng)物的濃度可促進平衡正向移動,且不影響平衡常數(shù),故b正確;c.使用催化劑,平衡不移動,故c不正確;d.平衡常數(shù)只受溫度影響,故d不正確;答案為b;
③ “大氣固氮”和“工業(yè)固氮”中的反應(yīng)物氮氣的分子中N≡N鍵能很大,斷開N≡N需要吸收較高能量,導(dǎo)致反應(yīng)的活化能都很高;
(2)①合成氨反應(yīng)中,反應(yīng)溫度越高,反應(yīng)速率越快,但是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度高轉(zhuǎn)化率會降低,而且在500℃左右催化劑活性最高,所以從催化劑活性等綜合因素考慮選擇500℃左右合適;
②合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,轉(zhuǎn)化率減小,所以圖A正確,B錯誤;該反應(yīng)正方向為體積減小的方向,增大壓強平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率增大,р2的轉(zhuǎn)化率大,則р2大;若300℃、壓強P2時達到平衡,N2的轉(zhuǎn)化率為10%,
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
起始物質(zhì)的量(mol) 0.1 0.1 0
變化物質(zhì)的量(mol) 0.01 0.03 0.02
平衡物質(zhì)的量(mol) 0.09 0.07 0.02
平衡常數(shù)K===1.3×lO5 ;
③由圖像可知,t1時刻氨的濃度瞬間降低,后平衡繼續(xù)正向移動,可采取的措施應(yīng)是容器容積不變條件下移走適量氨氣,降低氨氣的濃度;
(3)已知:①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJmol-1,
②2H2(g)+O2(g)2H2O(l)△H=-571.6kJmol-1,
由蓋斯定律:①×2-②×3得2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),△H=(-92.4kJmol-1)×2-(-571.6kJmol-1)×3=+1530 kJmol-1。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】布洛芬(C13H18O2)具有抗炎、鎮(zhèn)痛、解熱作用,其合成路線如下:
已知:
請回答以下問題:
(1)反應(yīng)①⑤中,屬于取代反應(yīng)的有______ (填編號);
(2)E中官能團的名稱為______;
(3)布洛芬的結(jié)構(gòu)簡式為______。
(4)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式:____________。
(5)比布洛芬少5個碳原子的同系物X有多種同分異構(gòu)體,寫出同時滿足下列條件的 所有
X的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式:_________________;
a.屬于芳香族酯類化合物 b.核磁共振氫譜呈現(xiàn)4種峰,且峰面積之比為3:2:2:1
寫出其中一種能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)在NaOH溶液中水解的反應(yīng)方程式:______。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】欲配制濃度為1.00mol/L的氯化鈉溶液100mL,用不到的儀器是( )
A. 100mL容量瓶 B. 分液漏斗 C. 玻璃棒 D. 燒杯
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列生活中常見物質(zhì)的俗名與化學(xué)式對應(yīng)正確的是
A. 蘇打NaHCO3 B. 膽礬CuSO4·5H2O C. 水煤氣CO2 D. 生石灰Ca(OH)2
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在電解池中,陰極上發(fā)生的反應(yīng)是( )
A.還原反應(yīng)
B.氧化反應(yīng)
C.失去電子被氧化
D.得到電子被氧化
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多,下列措施不能加快化學(xué)反應(yīng)速率的是( )
A. 降低溫度 B. 升高溫度 C. 使用催化劑 D. 增加反應(yīng)物濃度
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】普通干電池負極的電極反應(yīng)式是( )
A.Zn﹣2e﹣=Zn2+
B.Zn2++2e﹣=Zn
C.4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O
D.2H++2e﹣=H2↑
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】完成下列各題.
(1)常溫下,濃度均為 0.1molL﹣1 的下列五種鈉鹽溶液的 pH 如表;
溶質(zhì) | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 |
上述鹽溶液中的陰離子,結(jié)合H+能力最強的是 ,根據(jù)表中數(shù)據(jù),濃度均為0.01molL﹣1 的下列四種酸的溶液分別稀釋 100倍,pH變化最大的是 (填編號).
A.HCN B.HClO C.CH3COOH D.H2CO3
(2)有①100ml 0.1mol/L NaHCO3②100ml 0.1mol/L Na2CO3 兩種溶液:
溶液中水電離出的OH-個數(shù):① ②(填“>”、“=”或“<”,下同).
溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:① ②.
(3)NaCN遇水可產(chǎn)生易燃的HCN氣體,濃度均為0.1mol/L的NaCN和HCN的混合液中滴加酚酞,溶液變紅,則混合液中各離子的濃度大小關(guān)系為_______________________。
(4)研究證實,CO2可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇(CH3OH),則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在 (填陰極或陽極),該電極反應(yīng)式是 。
(5)已知Ksp(CuS)=1.3×10-36,Ksp(NiS)=1.0×10-24;在含Cu2+,Ni2+的溶液中,當(dāng)Ni2+恰好完全沉淀[此時溶液中c(Ni2+)=1.0×10-5 mol·L-1],溶液中Cu2+的濃度是_____________mol·L-1。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com