【題目】NH3作為一種重要化工原料,被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國(guó)家863計(jì)劃。
(1)催化劑常具有較強(qiáng)的選擇性,即專(zhuān)一性。已知:
反應(yīng)I :4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H= -905.0 kJ·mol-1
反應(yīng) II : 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H= -1266.6 kJ·mol-1
寫(xiě)出NO分解生成N2與O2的熱化學(xué)方程式_____。
(2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2,在某催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)I ,測(cè)得不同時(shí)間的NH3和O2,的濃度如下表:
時(shí)間(min) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
c(NH3)/mol·L-1 | 1.00 | 0.36 | 0.12 | 0.08 | 0.072 | 0.072 |
c(O2)/mol L-1 | 2.00 | 1.20 | 0.90 | 0.85 | 0.84 | 0.84 |
則下列有關(guān)敘述中正確的是_____________。
A.使用催化劑時(shí),可降低該反應(yīng)的活化能,加快其反應(yīng)速率
B.若測(cè)得容器內(nèi)4v正(NH3) =6v逆(H2O)時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡
C.當(dāng)容器內(nèi)=1時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡
D.前10分鐘內(nèi)的平均速率v( NO)=0.088 mol·L-1·min-1
(3)氨催化氧化時(shí)會(huì)發(fā)生上述兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)I、II。為分析某催化劑對(duì)該反應(yīng)的選擇性,在1L密閉容器中充入1 mol NH3和2mol O2,測(cè)得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如下圖:
①該催化劑在低溫時(shí)選擇反應(yīng)_______(填“ I ”或“ II”)。
② 52℃時(shí),4NH3+3O22N2+6H2O的平衡常數(shù)K=_______(不要求得出計(jì)算結(jié)果,只需列出數(shù)字計(jì)算式)。
③ C點(diǎn)比B點(diǎn)所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量少的主要原因________。
(4)制備催化劑時(shí)常產(chǎn)生一定的廢液,工業(yè)上常利用氫硫酸檢測(cè)和除去廢液中的Cu2+。
已知:25℃時(shí),K1(H2S) =1.3×10-7,K1(2S) =7.1×10-15,Ksp(CuS) =8.5×10-45
①在計(jì)算溶液中的離子濃度時(shí),涉及弱酸的電離通常要進(jìn)行近似處理。則0.lmol L-1氫
硫酸的pH≈______(取近似整數(shù))。
②某同學(xué)通過(guò)近似計(jì)算發(fā)現(xiàn)0.lmol L-1氫硫酸與0.0lmol L-1氫硫酸中的c(S2-)相等,而且等于_____mol·L-1
③已知,某廢液接近于中性,若加入適量的氫硫酸,當(dāng)廢液中c(Cu2+) >_____ mol·L-1(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),就會(huì)產(chǎn)生CuS沉淀。
【答案】 ⑴ 2NO(g)N2(g) +O2(g) △H= -180.8 kJ·mol-1 ⑵AD ⑶①II
② ③該反應(yīng)為放熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高,平衡向左(逆反應(yīng))移動(dòng) ⑷① 4 ②7.1×10-15 ③ 1.2×10-30
【解析】(1)已知:反應(yīng)I :4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H= -905.0 kJ·mol-1,反應(yīng) II : 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H= -1266.6 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律可知( II-I)÷2可得2NO(g) =O2+N2(g) ,△H=[(-1266.6 kJ·mol-1)-(-905.0 kJ·mol-1)]÷2 = △H= -180.8 kJ·mol-1,NO分解生成N2與O2的熱化學(xué)方程式為2NO(g)N2(g) +O2(g) △H= -180.8 kJ·mol-1;
(2)A.催化劑的使用,可降低該反應(yīng)的活化能,加快其反應(yīng)速率,故A正確;B.當(dāng)6v正(NH3) =4v逆(H2O)時(shí)可說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡,故B錯(cuò)誤;C.容器內(nèi)=1時(shí),無(wú)法表明反應(yīng)達(dá)到平衡,故C錯(cuò)誤;D.前10分鐘內(nèi)的平均速率v(NH3)=v( NO)= mol·L-1·min-1=0.088 mol·L-1·min-1,故D正確;答案為AD。
(3)①由圖示可知低溫時(shí),容器主要產(chǎn)物為N2,則該催化劑在低溫時(shí)選擇進(jìn)行反應(yīng)II;
② 4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O
變化物質(zhì)的量濃度(mol/L) 0.2 0.25 0.2 0.3
4NH3+3O22N2+6H2O
變化物質(zhì)的量濃度(mol/L) 0.4 0.3 0.2 0.6
平衡物質(zhì)的量濃度(mol/L) 0.4 1.45 0.2 0.9
故520℃時(shí)4NH3+3O22N2+6H2O的平衡常數(shù)K=;
③ 已知4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H= -905.0 kJ·mol-1,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,溫度升高,平衡向左(逆反應(yīng))移動(dòng),導(dǎo)致NO的物質(zhì)的量逐漸減小,即C點(diǎn)比B點(diǎn)所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量少;
(4)①多元弱酸電離時(shí)分步進(jìn)行,但第一步是主要的,
H2SH+ + HS-
起始物質(zhì)的量濃度(mol L-1) 0.1 0 0
起始物質(zhì)的量濃度(mol L-1) x x x
起始物質(zhì)的量濃度(mol L-1) 0.1-x x x
則K1(H2S) =1.3×10-7≈,解得x≈1.3×10-4mol L-1,0.l mol L-1氫硫酸的pH≈4;
②若0.lmol L-1氫硫酸與0.0lmol L-1氫硫酸中的c(S2-)相等,則可近似認(rèn)為HS-的濃度和H+相等,此時(shí)K2(H2S) =[c(H+)c(S2-)]÷c(HS-)=7.1×10-15,c(S2-)=7.1×10-15mol L-1;
③溶液中c(S2-)為7.1×10-15mol·L-1,根據(jù)Ksp(CuS) =c(Cu2+) ×c(S2-)=8.5×10-45,可知c(Cu2+) =8.5×10-45÷7.1×10-15=1.2×10-30mol·L-1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)已知25 ℃時(shí)有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù):
弱酸化學(xué)式 | HSCN | CH3COOH | HCN | H2CO3 |
電離平衡常數(shù) | 1.3×10-1 | 1.8×10-5 | 4.9×10-10 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
① 同溫度下,等pH值的a. NaHCO3、b. NaCN、c.Na2CO3溶液的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)開(kāi)_________(填序號(hào))。
② 25 ℃時(shí),將20mL 0.1mol/LCH3COOH溶液和20mL0.1mol/LHSCN溶液分別與20ml0.1mol/L NaHCO3溶液混合,實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)生的氣體體積(V)隨時(shí)間(t)的變化如圖所示:
反應(yīng)初始階段兩種溶液產(chǎn)生CO2氣體的速率存在明顯差異的原因是:________反應(yīng)結(jié)束后所得兩溶液中,c(SCN-)________c(CH3COO-)(填“> ”、“< ”或“= ”)
③ 若保持溫度不變,在醋酸溶液中加入一定量氨氣,下列量會(huì)變小的是______(填序號(hào))。
a.c(CH3COO-) b.c(H+) c.Kw d.醋酸電離平衡常數(shù)
(2)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣也含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。己知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0kJ mol-1
2NO2(g)N2O4(g) △H=-56.9kJ mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ mol-1
寫(xiě)出CH4催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式_________
(3)甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解50mL 2mol/L的氯化銅溶液的裝置示意圖:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是____________
②當(dāng)A中消耗0.15mol氧氣時(shí).B 中____極增重_______g。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】不用其他試劑,用最簡(jiǎn)單的方法鑒別下列物質(zhì),正確的鑒別順序是
①NaOH溶液;②Mg(NO3)2溶液;③CuSO4溶液;④KCl溶液。
A.①②③④ B.③④②① C.④①②③ D.③①②④
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】魚(yú)、肉、奶、花生、豆類(lèi)等食物中含豐富的( )
A.各種維生素
B.蛋白質(zhì)
C.糖類(lèi)
D.脂肪
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化合物X是一種有機(jī)合成中間體,Z是常見(jiàn)的高分子化合物,某研究小組采用如下路線合成X和Z。
已知:①化合物A的結(jié)構(gòu)中有2個(gè)甲基
②RCOOR'+R"CH2COOR′+ R'OH
請(qǐng)回答:
(1)寫(xiě)出化合物E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________,F(xiàn)中官能團(tuán)的名稱(chēng)是_________。
(2)Y→Z的化學(xué)方程式是____________。
(3)G→X的化學(xué)方程式是__________,反應(yīng)類(lèi)型是___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】NO2與SO2能發(fā)生反應(yīng):NO2+SO2SO3+NO,某研究小組對(duì)此進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。
(1)已知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=-113.0 kJ mol-1
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196. 6 kJ mol-1
則NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+N0(g) △H= ________.
(2)實(shí)驗(yàn)中,尾氣可以用堿溶液吸收。NaOH溶液吸收N02時(shí),發(fā)生的反應(yīng)為:
2NO2+2OH- =NO2- +NO3- +H2O,反應(yīng)中形成的化學(xué)鍵是________(填化學(xué)鍵的類(lèi)型);用NaOH溶液吸收少量SO2的離子方程式為_(kāi)___________。
(3)在固定體積的密閉容器中,使用某種催化劑,改變?cè)蠚馀浔萚n0(NO2) : n0 (SO2)] 進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)(各次實(shí)驗(yàn)的溫度可能相同,也可能不同),測(cè)定NO2的平衡轉(zhuǎn)化率[a(NO2)]。 部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:
①當(dāng)容器內(nèi)_______(填標(biāo)號(hào))不再隨時(shí)間的變化而改變時(shí),可以不斷反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。
a.氣體的壓強(qiáng)
b.氣體的平均摩爾質(zhì)量
c.氣體的密度
d.NO2的體積分?jǐn)?shù)
②如果要將圖中C點(diǎn)的平衡狀態(tài)改變?yōu)锽點(diǎn)的平衡狀態(tài),應(yīng)采取的措施是________。
③若A點(diǎn)對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,S02(g)的起始濃度為c0 molL-1 ,經(jīng)過(guò)t min達(dá)到平衡狀態(tài),該時(shí)段化學(xué)反應(yīng)速率(N02)= _________molL-1min -1.
④圖中C、D兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)溫度分別為T(mén)c和Td,通過(guò)計(jì)算判斷::Tc_____Td(填“>”、“=”或“<”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、X、Y、Z、Q、R、T分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期元素。元素A是原子半徑最小的元素;X、Y、Z同周期且相鄰,都是蛋白質(zhì)的組成元素;X、R同族,Q與T原子的最外層電子數(shù)之和是R原子最外層電子數(shù)的2倍,T單質(zhì)為淡黃色固體。U是d區(qū)元素,U2+的核外最高能級(jí)有2對(duì)成對(duì)電子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)Y元素在周期表中的位置____________,位于周期表_____區(qū);Q原子的核外電子排布式為________。
(2)X、Y、Z元素的第一電離能由大到小的順序是________________。
(3)TZ3分子為________分子(填“極性”或“非極性”),YZ2-離子的VSEPR模型名稱(chēng)是________。(每空2分)
(4)Z和T的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性好的是_______(填化學(xué)式),原因是________________________________________________________________。
(5)A、X、Z、可形成分子式為A2XZ的有機(jī)物,則該化合物分子中B原子的軌道雜化類(lèi)型是________;1mol該分子中含有π鍵的數(shù)目是________。
(6)通常情況下,U2+的溶液很穩(wěn)定,它與YH3形成的配位數(shù)為6的配離子卻不穩(wěn)定,在空氣中易被氧化為配位數(shù)不變的+3價(jià)配離子.該反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】第四周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等許多金屬能形成配合物。
(1)Cr3+的核外電子排布式為____________________, 配離子[Cr(H2O)6] 3+中,與Cr3+形成配位鍵的原子是________(填元素符號(hào))。
(2)NH3是一種很好的配體,氨分子是____________(填“極性”或“非極性”)分子,NH3的沸點(diǎn)_____________(填“高于”、“等于”或“低于”)AsH3。
(3)科學(xué)家通過(guò)X-射線測(cè)得膽礬(CuSO4·5H2O)的結(jié)構(gòu)示意圖可簡(jiǎn)單表示如下:
圖中虛線表示的作用力為_______________________;
(4)膽礬溶液與氨水在一定條件下可以生成Cu(NH3)4SO4·H2O晶體。在Cu(NH3)4SO4·H2O晶體中,[Cu(NH3)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu),呈正四面體結(jié)構(gòu)的原子團(tuán)是_________,其中心原子的雜化類(lèi)型是______。
(5)金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱,生成無(wú)色揮發(fā)性液態(tài)Ni(CO)4,呈正四面體構(gòu)型。Ni(CO)4易溶于_________(填標(biāo)號(hào))。
A.水 B.四氯化碳 C.苯 D.硫酸鎳溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下表是A、B、C、D四種有機(jī)物的有關(guān)信息:
A | ①能使溴的四氯化碳溶液褪色;②比例模型為;③能與水在一定條件下反應(yīng)生成C |
B | ①由C、H兩種元素組成;②球棍模型為 |
C | ①由C、H、O三種元素組成;②能與Na反應(yīng),但不能與NaOH溶液反應(yīng);③能與D反應(yīng)生成相對(duì)分子質(zhì)量為88的酯 |
D | ①由C、H、O三種元素組成;②球棍模型為 |
回答下列問(wèn)題:
(1)A與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為:___________________。
(2)B具有的性質(zhì)是________(填序號(hào))。
①無(wú)色無(wú)味液體 ②有毒 ③不溶于水 ④密度比水大
⑤與酸性KMnO4溶液和溴水反應(yīng)褪色 ⑥任何條件下不與氫氣反應(yīng)
(3)B在50~60℃時(shí),能與混酸(濃硫酸和濃硝酸的混合溶液)反應(yīng),該反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型是_______________,化學(xué)方程式為___________________。
(4)C與D反應(yīng)生成有香味的物質(zhì)的化學(xué)方程式為: _______________,該反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型是_______________。
(5)B與液溴及鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為:__________, 生成有機(jī)物的名稱(chēng)是________。
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