【題目】氨是重要的化工產(chǎn)品之一,有著廣泛的用途,運用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究氨的合成及性質(zhì)對工業(yè)生產(chǎn)有著十分重要意義。
I.合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。CH4(g)與H2O (g)反應(yīng)生成CO (g)和H2 (g)的熱化學(xué)方程式為______________。
II.恒溫下,將一定量N2、H2置于10L的容器中發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.0kJ/mol,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖。
(1)圖中0~2s內(nèi)的反應(yīng)速率v(NH3)=______;該溫度下達平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為_____。
(2)若其它條件不變,將恒容條件變?yōu)楹銐,則平衡時c(N2)__,平衡常數(shù)___。(填編號)
A.增大 B.減小 C.不變 D.不能確定
(3)在不同溫度下達到平衡時測得NH3的體積分數(shù)如下表所示:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
NH3的體積分數(shù) | a1 | a2 | 38% |
①試比較a1、a2的大。篴1_____a2(填“>”、“<”或“=”)。
②若反應(yīng)在恒容400℃條件下進行,下列能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的依據(jù)有____ (填編號)。
A.?dāng)嗔?molH-H鍵同時斷裂2molN-H鍵 B.v正(N2)=3V逆(H2)
C.容器內(nèi)N2、H2、NH3;的物質(zhì)的量之比為1:3:2 D.平衡常數(shù)保持不變
E.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變 F.混合氣體的密度保持不變
(4)工業(yè)上合成氨采用了高溫高壓、催化劑的條件,根據(jù)反應(yīng)判斷下列哪些條件有利于提高氨的產(chǎn)率____。
A.采用400℃~500℃高溫 B.采用合適的高壓
C.使用鐵觸媒做催化劑 D.將氨液化從體系中分離出來
(5)氨氣制取尿素[CO (NH2)2]的反應(yīng):2NH3 (g) +CO2(g) CO (NH2)2 (1)+H2O (g)。
①該反應(yīng)溫度升高,氨氣的百分含量增大,則△H______0(填“>”、“<”或“=”)。
②CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示, 若充入2mol NH3與1mol CO2在2L密閉容器中進行反應(yīng),則100℃時反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________;壓強的大小關(guān)系:P1______P2(填“>”、“<”、“=”或“不確定”)。
【答案】 CH4(g) +H2O (g) CO (g) +3H2 (g) △H=+162kJ/mol 0.05mol/(L·s) 50% A C > AE BD < 4 >
【解析】I.已知:①②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-282KJ/mol,②③H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-242KJ/mol,③①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-846KJ/mol,由蓋斯定律①-③×3-②得到:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g)△H=+162kJmol-1;
II.(1)根據(jù)圖象1可知,曲線b為氨氣的濃度的變化曲線,△c(NH3)==0.1mol/L,故v(NH3)===0.05mol/(L·s);該溫度下達平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%;
(2)當(dāng)容器恒壓時,相當(dāng)于是在恒容達平衡的基礎(chǔ)上再壓縮容器的體積,平衡右移,氮氣被消耗,則氮氣的物質(zhì)的量變小,但濃度比恒容時要變大,故答案為A;溫度不變,平衡常數(shù)不變,故答案為C;
(3)①根據(jù)反應(yīng)放熱,隨著溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動,則氨氣的體積分數(shù)應(yīng)該變小,則a1>a2;
②A.?dāng)嗔?/span>1molH-H鍵同時斷裂2molN-H鍵,說明氫氣的正、逆反應(yīng)速率相等且不為0,則為平衡狀態(tài),故A正確;B.v正(N2)=3V逆(H2)時不能說明氫氣的正、逆反應(yīng)速率相等,則無法確定是平衡狀態(tài),故B錯誤;C.容器內(nèi)N2、H2、NH3的物質(zhì)的量之比為1:3:2,此時不一定為平衡狀態(tài),故C錯誤;D.恒溫條件下,平衡常數(shù)始終保持不變,此時不一定為平衡狀態(tài),故D錯誤;E.氣體的總質(zhì)量不變,總物質(zhì)的量不確定,當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時,說明氣體總物質(zhì)的量不再改變,則為平衡狀態(tài),故E正確;F.體積和混合氣體的總質(zhì)量始終不變,混合氣體的密度保持不變,無法確定是平衡狀態(tài),故F錯誤;答案為AE;
(4)A.升高溫度平衡逆向移動,不利于提高氨的產(chǎn)率,故A錯誤;B.增加壓強,平衡正向移動,有利于提高氨的產(chǎn)率,故B正確;C.使用催化劑,改變反應(yīng)速率,但不影響平衡移動,不改變氨的產(chǎn)率,故C錯誤;D.將氨液化從體系中分離出來,有利于平衡正向移動,有利于提高氨的產(chǎn)率,故D正確;答案為BD;
(5) 2NH3 (g) +CO2(g) CO (NH2)2 (1)+H2O (g)
起始物質(zhì)的量濃度(mol/L) 1 0.5 0 0
變化物質(zhì)的量濃度(mol/L) 0.5 0.25 0 0.25
平衡物質(zhì)的量濃度(mol/L) 0.5 0.25 0 0.25
則100℃時反應(yīng)的平衡常數(shù)K===4;
由圖示可知在恒溫條件下,壓強越大,CO2的轉(zhuǎn)化率越大,即P1>P2。
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【題目】甲、乙、丙、丁、戊為原子序數(shù)依次增大的短周期元素。甲、丙處于同一主族,丙、丁、戊處于同一周期,戊原子的最外層電子數(shù)是甲、乙、丙原子最外層電子數(shù)之和。甲、乙組成的常見氣體X能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍;戊的單質(zhì)與X反應(yīng)能生成乙的單質(zhì),同時生成兩種溶于水均呈酸性的化合物Y和Z,0.1 mol/L的Y溶液pH>1;丁的單質(zhì)既能與丙元素最高價氧化物的水化物的溶液反應(yīng)生成鹽L,也能與Z的水溶液反應(yīng)生成鹽;丙、戊可組成化合物M。
請回答下列問題:
(1)戊離子的結(jié)構(gòu)示意圖為________。
(2)戊的單質(zhì)與X反應(yīng)生成的Y和Z的物質(zhì)的量之比為2∶4,反應(yīng)中被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為________。
(3)寫出少量Z的稀溶液滴入過量L的稀溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:__________________。
(4)按如圖電解M的飽和溶液,寫出該電解池中發(fā)生反應(yīng)的總反應(yīng)方程式:____________________________。將充分電解后所得溶液逐滴加入酚酞溶液中,觀察到的現(xiàn)象是____________________________。
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【題目】以下電離方程式錯誤的是( )
A.MgCl2=Mg2++2Cl- B.Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO42-
C.NaHCO3=Na++H++CO32- D.NaOH=Na++OH-
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【題目】在1L的密閉容器中,發(fā)生3A(g)+B(g)2C(g)的反應(yīng),若最初加入A和B都是4mol,1min內(nèi),測得υ(A)=1.2mol·L﹣1·min﹣1,則此時容器中B的物質(zhì)的量是
A. 1.6mol B. 2.8mol C. 3.2mol D. 3.6mol
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【題目】一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中通入氣體M和N并發(fā)生反應(yīng),物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系如圖。下列說法正確的是( )
A. M、N之間轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式為M =2N
B. t2時刻,反應(yīng)達到平衡,正、逆反應(yīng)速率達到相等
C. t3時刻,M的反應(yīng)速率為mol·L-1·min-l
D. t1時刻,在容器內(nèi)氣體M和N的物質(zhì)的量濃度之比為1:2
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【題目】下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系中,A、B、G、Y都是主族元素組成的單質(zhì),其余均是化合物。通常條件下B、E、F、Y均為氣體;A、C、H焰色反應(yīng)均呈黃色;E、F相遇會產(chǎn)生白煙。
請按要求回答下列問題:
(1)化合物F的電子式_______________。
(2)以上反應(yīng)既屬于化合又屬于氧化還原反應(yīng)的有________________(填反應(yīng)編號)。
(3)E與F反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________;
加熱條件下C與D的溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為_______________________。
(4)G與C的溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。
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【題目】(1)材料是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類社會進步的里程碑。
① 下列屬于復(fù)合材料的是________(填字母)。
a. 青銅 b. 玻璃鋼 c. 青花瓷
② 防彈車車體外殼使用了特種合金,合金通常不具有的性質(zhì)是________(填字母)。
a. 熔點高 b. 硬度大 c. 耐腐蝕
③ 為防止鋼鐵器件腐蝕,下列舉措不合理的是________(填字母)。
a. 表面鍍鋅 b. 使用不銹鋼 c. 表面附著銅片
(2)人的成長過程中需要食品、藥物、化學(xué)元素等。
① 海參具有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值。含有蛋白質(zhì)、油脂、氨基酸、多種維生素和豐富的鈣、磷、鐵等元素,其中屬于人體所需微量元素的是________,油脂在人體內(nèi)最終的水解產(chǎn)物為高級脂肪酸和________。
② 維生素C能防治壞血病并具有還原性,驗證維生素C具有還原性可以使用淀粉溶液和________(填“碘水”或“碘化鉀溶液”)。
③ 人體分泌胃酸過多,會使人體感到不適,此時應(yīng)服消酸劑。雙羥基鋁酸鈉[NaAl(OH)2CO3]就是一種常用的消酸劑,它和胃酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
____________________。
(3)人們的生活與環(huán)境密切相關(guān)。
① 天然水中含有細小懸浮顆;蚰z體顆粒,可以用________(填一種物質(zhì)的化學(xué)式)作為混凝劑凈化處理。
② 廢舊電池處理不當(dāng)易造成____________污染,治理廢水中的該物質(zhì)可用沉淀法。例如:往含鉛(Pb2+)廢水中加入Na2S使Pb2+轉(zhuǎn)化為________(填化學(xué)式)沉淀而除去。
③ 某些裝修不久的居室中由裝潢材料緩慢釋放出來的污染物濃度過高,影響人體健康,這種污染物主要是____________(填化學(xué)式);煙道氣中含有濃度較高的SO2,可用石灰乳作吸收劑,SO2最終轉(zhuǎn)化生成______________(填化學(xué)式)。
④ 用二氧化碳生產(chǎn)化工產(chǎn)品,有利于二氧化碳的大量回收。CO2和H2在催化劑等條件下可以合成乙醇,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。
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【題目】下列說法可以證明可逆反應(yīng)N2+3H22NH3已達到平衡狀態(tài)的是
①一個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵斷裂
②v(H2)=0.6 mol·L-1·min-1,v(NH3)=0.4 mol·L-1·min-1
③保持其他條件不變時,體系壓強不再改變
④NH3、N2、H2的體積分數(shù)都不再改變
⑤恒溫恒容時,混合氣體質(zhì)量保持不變
A. ②③④ B. ①③④ C. ①②④ D. ③④⑤
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