【題目】工業(yè)合成氨的反應如下:3H2+N22NH3。某溫度下,在容積恒定為2.0 L的密閉容器中充入2.0 mol N2和2.0 mol H2,一段時間后反應達平衡狀態(tài),實驗數(shù)據(jù)如下表所示:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(NH3)/mol | 0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
(1)0~50 s內(nèi)的平均反應速率 v(N2)=_______________。
(2)250 s時,H2的轉(zhuǎn)化率為_______________。
(3)已知N≡N的鍵能為946 kJ·mol-1,H-H的鍵能為436 kJ·mol-1,N-H的鍵能為391 kJ·mol-1,則生成1 mol NH3過程中的熱量變化為_______kJ。下圖能正確表示該反應中能量變化的是_____(填字母)。
A B
(4)為加快反應速率,可以采取的措施______________。
a.降低溫度 b.增大壓強 c.恒容時充入He氣
d.恒壓時充入He氣 e.及時分離出NH3
(5)下列說法錯誤的是____________。
a.使用催化劑是為了加快反應速率,提高生產(chǎn)效率
b.上述條件下,N2不可能100%轉(zhuǎn)化為NH3
c.在一定條件下,合成氨反應有一定的限度
d.250~350 s時,生成物濃度保持不變,反應停止
【答案】 1.2×10-3 mol·L-1·s-1 30% 46 A b d
【解析】
(1)0~50s內(nèi)生成氨氣0.24mol,濃度是0.24mol÷2L=0.12mol/L,則平均反應速率v(NH3)=0.12mol/L÷50s=2.4×10-3mol/(L·s)。反應速率之比是化學計量數(shù)之比,則v(N2)=1.2×10-3mol/(L·s);
(2)250s時,生成了氨氣0.4mol,根據(jù)方程式可知反應的氫氣的物質(zhì)的量為0.6mol,所以H2的轉(zhuǎn)化率為0.6mol/2mol×100%=30%;
(3)反應熱對斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值,則根據(jù)反應方程式N2+3H22NH3可知△H=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-6×391kJ/mol=-92 kJ/mol,因此生成1molNH3過程中的熱量變化為0.5×92 kJ=46 kJ,該反應為放熱反應,反應物總能量高于生成物總能量,答案選A;
(4)a.降低溫度,反應速率減慢,
a錯誤;b.增大壓強,反應速率加快,b正確;
c.恒容時充入He氣,反應物的濃度不變,反應速率不變,c錯誤;
d.恒壓時充入He氣,反應物的濃度減小,反應速率減慢,d錯誤;
e.及時分離NH3,生成物的濃度減小,反應速率減慢,e測。
答案選b;
(5)a.使用催化劑,反應速率加快,提高了生產(chǎn)效率,a正確;
b.反應為可逆反應,N2不可能100%轉(zhuǎn)化為NH3,b正確;
c.反應為可逆反應,在一定條件下,合成氨反應有一定的限度,c正確;
d.250~350s生成物濃度保持不變,反應達到了化學平衡狀態(tài),但反應未停止,d錯誤;
答案選d。
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【題目】用圖所示實驗裝置探究鋼絲與過量濃硫酸的反應。下列描述不合理的是( )
A. 該反應中濃硫酸表現(xiàn)了強氧化性和酸性
B. ②中選用品紅溶液驗證SO2的生成
C. ③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2
D. 為確認CuSO4生成,向①中加水,觀察顏色
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【題目】阿斯巴甜(Aspartame)是一種具有清爽甜味的有機化合物,結構簡式如圖所示。下列說法不正確的是
A. 阿斯巴甜屬于氨基酸,分子式為C14H18N2O5
B. 阿斯巴甜能發(fā)生氧化、取代、消去等反應
C. 阿斯巴甜分子的核磁共振氫譜共有11種吸收峰
D. 阿斯巴甜在一定條件下既能與酸反應,又能與堿反應
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【題目】現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結構如下表:
元素編號 | 元素性質(zhì)或原子結構 |
T | M層上電子數(shù)是K層上電子數(shù)的3倍 |
X | 最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍 |
Y | 常溫下單質(zhì)為雙原子分子,其氫化物水溶液呈堿性 |
Z | 元素最高正價是+7價 |
(1)元素X位于元素周期表的第____周期第__族,它的一種核素可測定文物年代,這種核素的符號是____。
(2)元素Y的原子結構示意圖為___,與氫元素形成一種離子YH4+,寫出某溶液中含有該微粒的檢驗方法_____。
(3)元素Z與元素T相比,非金屬性較強的是___(用元素符號表示),下列表述中能證明這一事實的是___。
a.常溫下Z的單質(zhì)和T的單質(zhì)狀態(tài)不同
b.Z的氫化物比T的氫化物穩(wěn)定
c.一定條件下Z和T的單質(zhì)都能與氫氧化鈉溶液反應
(4)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學習的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物對應的水化物中化學性質(zhì)明顯不同于其他三種的是____,理由______。
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【題目】對于可逆反應:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是( )
A. 達到化學平衡時,4v正(O2)=5v逆(NO)
B. 若單位時間內(nèi)生成xmol NO的同時,消耗xmol NH3,則反應達到平衡狀態(tài)
C. 若有5 mol O===O鍵斷裂,同時有12 mol H—O鍵形成,此時必為化學平衡狀態(tài)
D. 化學平衡時,化學反應速率關系是2v正(NH3)=3v逆(H2O)
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【題目】下列關于ΔH的說法正確的是 ( )
A.在任何條件下,化學反應的焓變都等于化學反應的反應熱
B.ΔH>0時反應放熱,ΔH<0時反應吸熱
C.ΔH越大,說明反應放出的熱量越多
D.一個化學反應中,當反應物能量大于生成物能量時,反應放熱,ΔH為“-”
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【題目】在一個容積為2L的密閉容器內(nèi)進行如下反應:A2(g)+3B2(g)=aX(g)。反應開始時,n(A2)=1.5mol,n(B2)= 4.0mol,2min后,n(B2)=0.4mol, n(X)=2.4mol。
請計算:
(1)a值_______。
(2)X的表示式(用A、B表示)_______。
(3)2min末A2的濃度________。
(4)B2的化學反應速率為_______。
(5)2min末B2的轉(zhuǎn)化率為_______。
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【題目】R、X、Y、Z是短周期元素,原子序數(shù)依次增大。R是自然界中組成物質(zhì)種類最多的元素,R原子最外層電子數(shù)是X原子最外層電子數(shù)2倍。Z的最高價氧化物對應的水化物(M)是強電解質(zhì),向含Y元素的鈉鹽溶液中滴加M溶液,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量關系如圖所示。下列推斷正確的是
A. R的氫化物可能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色
B. Y的氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性比R的強
C. 常溫常壓下,Z的單質(zhì)一定呈黃綠色
D. X和Z組成的化合物屬于共價化合物
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【題目】在2A+B3C+4D反應中,表示該反應速率最快的是
A. v(B)=0.3 mol·L-1· s-1B. v(A)=0.5mol·L-1· s-1
C. v(C)=0.8 mol·L-1· s-1D. v(D)=30 mol·L-1·min-1
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