【題目】合成氯是人類研究的重要課題,目前工業(yè)合成氨的原理為:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-93.0kJ/mol
(1)某溫度下,在2 L密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),測得數(shù)據(jù)如下
時間/h 物質(zhì)的量/mol | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
N2 | 2.0 | 1.83 | 1.7 | 1.6 | 1.6 |
H2 | 6.0 | 5.49 | 5.1 | 4.8 | 4.8 |
NH3 | 0 | 0.34 | 0.6 | 0.8 | 0.8 |
①0~2 h內(nèi),v(N2)=____________。
②平衡時,H2的轉(zhuǎn)化率為____;該溫度下,反應(yīng)2NH3(g)N2(g) + 3H2(g) 的平衡常數(shù)K=___(mol/L)2。
③若保持溫度和體積不變,起始投入的N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol,達(dá)到平衡后,NH3的濃度與上表中相同的為_______(填選項(xiàng)字母)。
A.a(chǎn)=l、b=3、c=0 B.a(chǎn)=4、b=12、c=0
C.a(chǎn)=0、b=0、c=4 D.a(chǎn)=l、b=3、c=2
(2)另據(jù)報道,常溫、常壓下,N2在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應(yīng),生成NH3和O2。已知:H2的燃燒熱ΔH=-286.0kJ/mol,則用N2與水反應(yīng)制NH3的熱化學(xué)方程式為________________________________。
【答案】0.075mol/(L·h)20%69.12C D2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) △H=+1530kJ·mol-1
【解析】
(1)①由圖表數(shù)據(jù),結(jié)合V=△c/△t計(jì)算v(N2)的反應(yīng)速率;
②依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算轉(zhuǎn)化率和平衡常數(shù);
③達(dá)到平衡后,NH3的濃度與上表中相同,說明反應(yīng)達(dá)到相同的平衡狀態(tài),將ABCD選項(xiàng)中轉(zhuǎn)化為起始量后分別和表中的平衡對比分析;
(2)依據(jù)熱化學(xué)方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-93.0kJ·mol-1,書寫氫氣的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.6KJ·mol-1,結(jié)合蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式;
(1)①圖表數(shù)據(jù)中2h氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量變化為2.0mol-1.7mol=0.3mol,0~2h內(nèi),v(N2)= =0.075mol·L-1·h-1;
②3h反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),依據(jù)化學(xué)平衡的三段式列式計(jì)算:反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)是反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)的倒數(shù);
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始量(mol) 2.0 6.0 0
變化量(mol) 0.4 1.2 0.8
平衡量(mol) 1.6 4.8 0.8
氫氣的轉(zhuǎn)化率=1.2mol/6.0mol×100%=20%
平衡常數(shù)K==2/138.24;
反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)=1/K=138.24/2=69.12;
③若保持溫度和體積不變,起始投入的N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol,達(dá)到平衡后,NH3的濃度與上表中相同說明達(dá)到相同的平衡狀態(tài)
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始量(mol) 2.0 6.0 0
A、a=l、b=3、c=0,起始量是原來的一半,壓強(qiáng)減小說明平衡逆向進(jìn)行,氨氣的濃度減小,故A不符合;
B、a=4、b=12、c=0,起始量是原來的一倍,壓強(qiáng)增大說明平衡正向進(jìn)行,氨氣的濃度增大,故B不符合;
C、 a=0、b=0、c=4,轉(zhuǎn)化為起始量為2mol氮?dú)夂?/span>6mol氫氣,和表中起始量相同,達(dá)到相同平衡狀態(tài),故C符合;
D、a=l、b=3、c=2轉(zhuǎn)化為起始量為為2mol氮?dú)夂?/span>6mol氫氣,和表中起始量相同,達(dá)到相同平衡狀態(tài),故D符合;
故選C D;
(2)熱化學(xué)方程式①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-93.0kJ·mol-1,書寫氫氣的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.6KJ·mol-1,結(jié)合蓋斯定律計(jì)算(①-②×3)×2得到所需熱化學(xué)方程式;2 N2(g)+6 H2O (l)=4 NH3(g)+3 O2 (g)△H=+1530 kJ·mol-1;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于硝化反應(yīng)說法正確的是
A.硝化反應(yīng)是酯化反應(yīng),屬于取代反應(yīng)類型
B.硝化反應(yīng)中混合酸的配制是先加濃硫酸再加濃硝酸
C.甲苯硝化反應(yīng)的產(chǎn)物只有一種
D.硝基苯的密度大于水
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)(正反應(yīng)放熱),測得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器1 | 容器2 | 容器3 | |
反應(yīng)溫度T/K | 700 | 700 | 800 |
反應(yīng)物投入量 | 2molSO2、1molO2 | 4molSO3 | 2molSO2、1molO2 |
平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1 | v1 | v2 | v3 |
平衡c(SO3)/mol·L-1 | c1 | c2 | c3 |
平衡體系總壓強(qiáng)p/Pa | p1 | p2 | p3 |
物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率a | α1 (SO2) | α2 (SO3) | α3 (SO2) |
平衡常數(shù)K | K1 | K2 | K3 |
下列說法正確的是
A. v/span>1<v2,c2< 2c1 B. K1>K3,p2> 2p3
C. v1<v3,α1(SO2) <α3(SO2) D. c2> 2c3,α2(SO3)+α3(SO2)<1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是
A. 過氧化鈉固體與水反應(yīng):2O22-+2H2O=4OH-+O2↑
B. 向明礬[KAl(SO4)2]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好沉淀完全:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH- =2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
C. 用銅做電極電解CuSO4溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
D. FeSO4酸性溶液暴露在空氣中:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
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【題目】2014年12月科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了迄今為止最輕的冰——“冰十六”,它是水的一種結(jié)晶形式,有著像籠子一樣、可以困住其他分子的結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)敘述中不正確的是
A.冰的密度比液態(tài)水小B.冰與干冰由不同分子構(gòu)成
C.“冰十六”可以包合氣體分子D.液態(tài)水轉(zhuǎn)變成“冰十六”是化學(xué)變化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)的電離方程式書寫正確的是( )
A. FeSO4=Fe3++SO42— B. Ca(OH)2=Ca2++2(OH)—
C. H2SO4= 2H++ SO42— D. KClO3=K++Cl—+O2—
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【題目】乙二酸()又名草酸,是生物體的一種代謝產(chǎn)物;現(xiàn)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究草酸分解反應(yīng)的產(chǎn)物。
資料查閱:
Ⅰ.草酸熔點(diǎn)為102℃,150~160℃升華,157℃時開始分解。在人體中C2O42-容易與鈣離子形成草酸鈣導(dǎo)致腎結(jié)石。
Ⅱ.PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+PdCl2+H2O====CO2+2HCl+Pd(黑色粉末)。
(1)A中盛放草酸的玻璃儀器的名稱是_____________,實(shí)驗(yàn)中觀察到B中CuSO4粉末變藍(lán),相關(guān)化學(xué)方程式為_____________。
(2)裝置E中的試劑為_____________,當(dāng)觀察到_____________(填現(xiàn)象),可以證明有CO氣體生成。
(3)下面是該實(shí)驗(yàn)過程中的相關(guān)操作,正確的操作順序?yàn)?/span>_________(填入下列步驟的字母)。
A.向裝置中通入適量N2 B.點(diǎn)燃酒精燈 C.檢查裝置氣密性
D.裝入相關(guān)試劑 E.再次通入N2并熄滅酒精燈
(4)為準(zhǔn)確證眀A有CO2氣體產(chǎn)生,需取少量C中沉淀于試管中,滴加過量鹽酸并觀察是否有氣泡產(chǎn)生,其目的是_____________,草酸分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。
(5)實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生提出裝置A應(yīng)改為裝置F,請結(jié)合信息分析其原因是_____________;如果草酸粉末濺入眼睛里,應(yīng)立即_____________,然后就醫(yī)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在酸性無色溶液中能大量共存的離子組是的是
A. NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-
B. Ba2+、K+、OH-、NO3-
C. Al3+、Cu2+、SO42-、Cl-
D. Na+ 、Ca2+、Cl -、CO32-
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