NH3和CO2是兩種重要的化工原料.
(1)在一定溫度下,在固定體積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):N2+3H2?2NH3.該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志是
 
(填字母).
a.3v(H2=2v(NH3
b.單位時(shí)間生成mmolN2的同時(shí)消耗3mmolH2
c.混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化   
d.a(chǎn)mol N
.
.
N
鍵斷裂的同時(shí),有6amolN-H鍵斷裂
(2)CO2和NH3可用于合成尿素,原理分如下兩步:
①合成氨基甲酸銨:CO2(g)+2NH3(g)=H2NCOONH4(s),△H=-159.47kJ/mol
②氨基甲酸銨分解:H2NCOONH4(s)=CO(NH22(s)+H2O(l)
△H=+28.49kJ/mol,則2molCO2完全反應(yīng)合成尿素的△H=
 

(3)最近科學(xué)家們研制成功一種新型催化劑,能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄椋诔骸?00℃,CO2與H2體積比為1:4時(shí)反應(yīng),CO2轉(zhuǎn)化率達(dá)90%.
①此反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 
;
②一定條件下,某興趣小組,在體積為VL的密閉容器中,模擬此反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài).該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
 
;由圖可知升高溫度,K將
 
(填“增大”、“減小”或“不變”);300℃時(shí),從反應(yīng)開始,到達(dá)到平衡,以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是
 
(用nA、tA、V表示).
考點(diǎn):化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的計(jì)算
專題:
分析:(1)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,且不等于0,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化,以此進(jìn)行判斷,得出正確結(jié)論;
(2)根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算;
(3)①在300℃、新型催化劑的作用下,一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲烷和水;
②根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積列平衡常數(shù)的表達(dá)式;
根據(jù)升高溫度平衡甲烷的變化判斷平衡常數(shù)的變化;
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率是υ(H2)=4υ(CH4)計(jì)算.
解答: 解:(1)a.3v(H2=2v(NH3,化學(xué)反應(yīng)速率之比與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比不等,故正逆反應(yīng)速率不等,故a錯(cuò)誤;
b.單位時(shí)間生成mmolN2是逆反應(yīng),同時(shí)消耗3mmolH2是正反應(yīng),且化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故正逆反應(yīng)速率相等,故b正確;
c.密度=
總質(zhì)量
體積
,總質(zhì)量不變,體積不變,故混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化不能作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù),故c錯(cuò)誤;
d.單位時(shí)間內(nèi)amolN≡N鍵的斷裂是正反應(yīng),6amolN-H鍵的斷裂是逆反應(yīng),且化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故正逆反應(yīng)速率相等,故d正確,
故答案為:bd;
(2)①合成氨基甲酸銨:CO2(g)+2NH3(g)=H2NCOONH4(s),△H=-159.47kJ/mol
②氨基甲酸銨分解:H2NCOONH4(s)=CO(NH22(s)+H2O(l)△H=+28.49kJ/mol,
①×2+②×2得2CO2(g)+4NH3(g)=2CO(NH22(s)+2H2O(l)△H=(-159.47kJ/mol)×2+28.49kJ/mol×2=-261.96kJ/mol,
故答案為:-261.96kJ/mol;
(3)①在300℃、新型催化劑的作用下,一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲烷和水,方程式為:CO2+4H2
300℃
新型催化劑
CH4+2H2O,
故答案為:CO2+4H2
300℃
新型催化劑
CH4+2H2O;
②化學(xué)平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,反應(yīng)物和生成物都是氣體,平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
c(CH4)?c2(H2O)
c(CO2c4(H2)
,
由圖象可知升高溫度甲烷的物質(zhì)的量減少,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),K減小,
υ(H2)=4υ(CH4)=
4nA
V
tA
=
4nA
VtA
mol/(L?min)
;
故答案為:K=
c(CH4)?c2(H2O)
c(CO2c4(H2)
;減。
4nA
VtA
mol/(L?min)
點(diǎn)評:本題考查化學(xué)平衡的影響因素、化學(xué)平衡的標(biāo)志、蓋斯定律的應(yīng)用及平衡常數(shù)計(jì)算等問題,難度較大.側(cè)重考查學(xué)生分析和解決問題的能力.
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:

下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( 。
A、氫氧化鎂與稀鹽酸反應(yīng):H++OH-═H2O
B、氯化鋇溶液與硫酸鈉溶液反應(yīng):Ba2++SO42-═BaSO4
C、碳酸鈉溶液與足量醋酸反應(yīng):Na2CO3+2H+═2Na++CO2↑+H2O
D、FeCl3溶液中加入Fe粉:Fe3++Fe═2Fe2+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(1)明礬能凈水的原因(用離子方程式和必要的文字解釋):
 

(2)已知FeCl3能水解,則配制FeCl3溶液的方法是:
 

(3)已知NaHSO3的水溶液顯酸性,比較其中SO32-、HSO3-、H2SO3三種粒子的濃度由大到小順序?yàn)椋?div id="fw768ag" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(4)人的牙齒的化學(xué)成份為羥基磷酸鈣[Ca10(PO46(OH)2],常喝酸性飲料或口腔中殘留的酸性物質(zhì)都會(huì)造成齲齒.如果刷牙使用含氟牙膏(含F(xiàn)-)可以保護(hù)牙齒,其原理是:
 

 
.(注:25℃時(shí)Ksp[Ca10(PO46(OH)2]=6.8×10-37,KsP[Ca5(PO43F]=2.8×10-61).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某小組在研究前18號元素時(shí)發(fā)現(xiàn):依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)律,元素周期表有不同的排列形式.如果將它們按原子序數(shù)遞增的順序排列,可形成圖①所示的“蝸!毙螤,圖中每個(gè)“.”代表一種元素,其中P點(diǎn)代表氫元素.
(1)X元素在常規(guī)周期表中的位置
 
(填周期和族).
(2)寫出M與Z兩種元素形成的化合物的電子式
 

(3)下列說法正確的是
 

a.Z元素對應(yīng)的氫化物比K元素對應(yīng)的氫化物沸點(diǎn)高
b.虛線相連的元素處于同一主族
c.K、L、X三種元素的離子半徑大小順序是X3+>L+>K2-
d.由K、L兩種元素組成的化合物中可能含有共價(jià)鍵
(4)圖②裝置可以模擬鋼鐵的腐蝕,鐵棒一極的電極反應(yīng)式是
 
.若在圖②溶液中滴加少量酚酞溶液并進(jìn)行電解,發(fā)現(xiàn)Fe電極附近溶液變紅,寫出該電解池的離子方程式
 

犧牲陽極的陰極保護(hù)法利用的是
 
原理(填“電解池”或“原電池”).
(5)已知室溫下,X(OH)3的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe(OH)3.向濃度均為0.01mol?L-1的Fe(NO33和X(NO33混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液.請?jiān)谙铝凶鴺?biāo)不意圖中畫出生成X(OH)3的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鉛是一種金屬元素,可用作耐酸腐蝕、蓄電池等的材料.其合金可作鉛字、軸承、電纜包皮之用,還可做體育運(yùn)動(dòng)器材鉛球等.
(1)鉛元素位于元素周期表第六周期IVA.IVA中原子序數(shù)最小的元素的原子有
 
種能量不同的電子,其次外層的電子云有
 
種不同的伸展方向.
(2)與鉛同主族的短周期元素中,其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是
 
(填化學(xué)式),氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)最低的是
 
(填化學(xué)式).
(3)配平下列化學(xué)反應(yīng)方程式,把系數(shù)以及相關(guān)物質(zhì)(寫化學(xué)式)填寫在空格上,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目.
 
PbO2+
 
MnSO4+
 
HNO3
 
HMnO4+
 
Pb(NO32+
 
PbSO4↓+
 

(4)把反應(yīng)后的溶液稀釋到1L,測出其中的Pb2+的濃度為0.6mol?L-1,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
 
個(gè).
(5)根據(jù)上述反應(yīng),判斷二氧化鉛與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式正確的是
 

A.PbO2+4HCl→PbCl4+2H2O        
B.PbO2+4HCl→PbCl2+Cl2↑+2H2O
C.PbO2+2HCl+2H+→PbCl2+2H2O    
D.PbO2+4HCl→PbCl2+2OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列實(shí)驗(yàn)裝置圖所示的實(shí)驗(yàn)操作,不能達(dá)到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?/div>
A、
除去CO氣體中的CO2氣體
B、
向容量瓶中轉(zhuǎn)移液體
C、
托盤天平稱氫氧化鈉固體質(zhì)量
D、
分離互不相溶的兩種液體

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

關(guān)于下列裝置圖的敘述正確的是( 。
A、
是洗氣裝置,除去氯氣中的氯化氫
B、
制取氨氣
C、
可用于制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色
D、
中X若為四氯化碳,可用于吸收氨氣,并防止倒吸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

為防止有機(jī)物揮發(fā),可加一層水保存,即水封.下列有機(jī)物中,既能用水封法保存,又能發(fā)生水解和消去反應(yīng)的是( 。
A、乙醇B、一溴乙烷
C、乙酸乙酯D、四氯化碳

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某化學(xué)課外活動(dòng)小組,為了分析某氧化銅礦的組成(主要成分是CuO,還含有FeO、Fe2O3),并探討用氧化銅礦粉生產(chǎn)硫酸銅晶體(CuSO4?5H2O)的主要工藝.
查資料知:
①當(dāng)溶液中某種離子濃度小于10-5mol/L時(shí)即可看作完全沉淀;
②各沉淀的Ksp如下:
物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
Ksp2.2×10-208.0×10-161.25×10-36
室溫下,在氧化銅礦粉中加入足量稀硫酸,使礦粉充分溶解,得到100mL酸浸液,實(shí)驗(yàn)操作如下:

假設(shè)實(shí)驗(yàn)過程中溶液體積不變,按要求回答下列問題:
(1)操作②中最好選用的氧化劑X是
 
(填編號).
a.酸性高錳酸鉀溶液  b.漂白粉  c.氯氣  d.雙氧水
(2)確定操作①既含有Fe2+,又含有Fe3+的操作步驟是
 

(3)若操作②中加入氧化劑X后,F(xiàn)e2+恰好全部被氧化,此時(shí)溶液中c (Fe3+)=0.030mol/L,當(dāng)溶液的pH=
 
時(shí),F(xiàn)e3+才能完全沉淀(已知lg 2=0.30).
(4)請?jiān)谌鐖Da、b、c處完善所缺步驟及所添加試劑的化學(xué)式.可供選擇的操作有:萃取、蒸發(fā)濃縮、過濾、洗滌、降溫結(jié)晶、蒸餾、分液.

(5)現(xiàn)向一含有Ca2+、Cu2+的混合溶液中滴加Na2CO3,若首先生成CuCO3沉淀,根據(jù)該實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是
 
(填序號)
A.Ksp( CuCO3)<Ksp (CaCO3) B.c ( Cu2+)<c ( Ca2+
C.
c(Cu2+)
c(Ca2+)
Ksp(CuCO3)
Ksp(CaCO3)
 D.
c(CuCO2+)
c(Ca2+)
Ksp(CuCO3)
Ksp(CaCO3)

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同步練習(xí)冊答案