【題目】1909年德國(guó)化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成氨,合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,其研究正是基于科學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理的指導(dǎo)。

1)已知298K時(shí),N2g)+3H2g2NH3g),ΔH=–92.2kJ/mol,ΔS=–198.2J/(K·mol),則根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的方向綜合判據(jù),常溫下合成氨反應(yīng)___(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。

2)目前處于研究階段的化學(xué)固氮新方法是N2在催化劑表面與水發(fā)生如下反應(yīng):

已知:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) ΔH1=﹣92.4kJ/mol

2H2(g)+ O2(g)2H2O(l) ΔH2=﹣571.6kJ/mol

2N2(g)+ 6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH3

ΔH3=___kJ/mol。

3)合成氨反應(yīng)在一密閉容器中發(fā)生,如圖是某一時(shí)間段反應(yīng)速率與反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)系曲線圖。

t4時(shí)刻,體系中是什么條件發(fā)生了變化?t4____。

②下列時(shí)間段中,氨的百分含量最高的是____。

A0t1 Bt2t3 Ct3t4 Dt4t5

4)在容積為1L的密閉裝置中,充入4mol合成氣(N2、H2),在400℃時(shí)反應(yīng),N2的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。

N2、H2的投料比為____。

②反應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得裝置中H2的體積分?jǐn)?shù)為25%,則400℃時(shí),合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)為___(可用分?jǐn)?shù)表示)。

③在恒溫恒容下,N2、H2NH3的投料為1.5mol、0.5mol、1mol,平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)為___。

【答案】 +1530.0 減小壓強(qiáng) A 1:1 25/32 25%

【解析】

1)根據(jù)公式△HTS計(jì)算;

2)根據(jù)蓋斯定律來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變;

3)根據(jù)外界條件對(duì)反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響結(jié)合圖像分析解答;

4)根據(jù)三段式解題。

(1)正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng),△HTS=–92.2+0.1982×2980,所以常溫下合成氨反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;故答案為:能;

2)已知:①N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) ΔH1=﹣92.4kJ/mol

2H2(g)+ O2(g)2H2O(l) ΔH2=﹣571.6kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)2N2(g)+ 6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)可以是①×2-3×②得到,即反應(yīng)的焓變)△H=(-92.4kJmol-1)×2-3(-571.6kJmol-1)=1530kJmol-1;

3)①正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng),由圖可知,t1正逆反應(yīng)速率均增大,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,改變條件應(yīng)為升高溫度;t3正逆反應(yīng)速率同等程度的增大,改變條件應(yīng)為使用催化劑;t4時(shí)正逆反應(yīng)速率均減小,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,改變條件應(yīng)為減小壓強(qiáng);

②由圖可知,t1平衡逆向移動(dòng),t3不移動(dòng),t4平衡逆向移動(dòng),均使氨氣的含量減少,則0t1時(shí)間段中,氨氣的百分含量最大,故選A。

4N2g)+3H2g2NH3g

起始(mol) a 4-a 0

轉(zhuǎn)化(mol) x 3x 2x

平衡(mol) a-x 4-a-3x 2x

根據(jù)圖象可知,氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為==常數(shù),當(dāng)a=2時(shí)該比值為常數(shù)0.5,則N2H2的物質(zhì)的量均為2mol,N2、H2的投料比為1:1;

N2g)+3H2g2NH3g

起始(mol/L) 2 2 0

轉(zhuǎn)化(mol/L) y 3y 2y

平衡(mol/L) 2-y 2-3y 2y

H2的體積分?jǐn)?shù)為25%=y=0.4,所以平衡常數(shù)為=25/32

③在恒溫恒容下,N2、H2、NH3的投料為1.5mol0.5mol、1mol,相當(dāng)于是2mol氮?dú)狻?/span>2mol氫氣,所以平衡是等效的,因此平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)為25%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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1)基態(tài)Ni原子的價(jià)電子排布式為________,與Ni同周期且基態(tài)原子核外的成單電子數(shù)與Ni相同的元素還有__________種。

2)酞菁鈷分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,中心離子為鈷離子,分子中氮原子的雜化類型為___。

3Li過度脫出易導(dǎo)致鋰電池結(jié)構(gòu)坍塌產(chǎn)生O2而爆炸。實(shí)驗(yàn)證實(shí)O2因具有單電子而成為順磁性分子。下列結(jié)構(gòu)式(黑點(diǎn)代表電子)中最有可能代表O2分子結(jié)構(gòu)的是__(填字母)。

A B C D

4)如圖為SiO2晶胞中Si原子沿z軸方向在xy平面的投影圖(即俯視投影圖),其中O原子略去,Si原子旁標(biāo)注的數(shù)字表示每個(gè)Si原子位于z軸的高度,則SiASiB的距離是______。

5PCl5晶體的晶胞如圖所示,該晶體熔融時(shí)形成一種能導(dǎo)電的液體,實(shí)驗(yàn)測(cè)得其中含有一種正四面體陽(yáng)離子和一種正八面體陰離子,且P—Cl鍵的鍵長(zhǎng)只有198pm206pm兩種,試用電離方程式解釋PCl5熔體能導(dǎo)電的原因____,正四面體形陽(yáng)離子中鍵角大于PCl3的鍵角原因?yàn)?/span>_____。已知該晶體的晶胞邊長(zhǎng)為apm,NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,則該晶體的密度為__________g·cm3。

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A.若向該容器中加入1molX、2molY,達(dá)平衡時(shí),X的平衡濃度等于0.125mol/L

B.a點(diǎn)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

C.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),降低溫度不能實(shí)現(xiàn)cd的轉(zhuǎn)化

D.該條件下,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),平衡常數(shù)K=3

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【題目】(7)某含有一個(gè)雙鍵的氣態(tài)烯烴和另一氣態(tài)烷烴的混合氣體,在同溫同壓下其密度是H2132倍。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將448L混合氣體通過足量的溴水,結(jié)果溴水增重336g,求原混合氣體中各烴的體積分?jǐn)?shù)。 (注:此題必須寫出過程,否則不得分)

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【題目】乙醇(CH3CH2OH)是一種重要的有機(jī)物

(1)根據(jù)乙醇分子式和可能結(jié)構(gòu)推測(cè),1mol乙醇與足量鈉反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量可能是________________mol。

(2)實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)的乙醇與產(chǎn)生的氫氣物質(zhì)的量比值是2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________,乙醇的官能團(tuán)是_______________。

(3)用如圖裝置實(shí)驗(yàn),干冷燒杯罩在火焰上,有無(wú)色液體產(chǎn)生。

能否據(jù)此說明一定有氫氣產(chǎn)生,判斷及簡(jiǎn)述理由是_________________________。

(4)乙醇與鈉反應(yīng)比水與鈉反應(yīng)平緩的多,原因是_______________________________

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【題目】中科院上海硅酸鹽研究所開發(fā)出基于硫化銀()柔性半導(dǎo)體的新型高性能無(wú)機(jī)柔性熱電材料和器件,研究人員發(fā)現(xiàn)硒(Se)、碲(Te)元素固溶的薄片經(jīng)歷1000次反復(fù)彎曲后,電導(dǎo)率幾乎未發(fā)生變化,表明材料的性能受應(yīng)力影響較小,可滿足柔性可穿戴供電的要求;卮鹣铝袉栴}:

(1)Ag的核外電子排布式是,則Ag在元素周期表中的位置是____。下列關(guān)于的電子排布式書寫正確的是____(填標(biāo)號(hào))。

a b c

(2)乙硫醇()是一種含硫有機(jī)物,和醋酸銀可發(fā)生下列反應(yīng):

乙硫醇中S原子的雜化類型是______。乙酸中羧基碳原子的雜化類型是_____,乙酸中含有的鍵數(shù):鍵數(shù)=_____。

(3)CuAg為同族元素,熔點(diǎn):Cu________Ag(“>”“<”),原因是________________

(4)S、Se、Te在元素周期表中與其他元素的位置關(guān)系如下圖所示,則Te、As、SeBr的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>________,的空間構(gòu)型為________

(5)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,其密度為,晶胞邊長(zhǎng)________pm(用含、的代數(shù)式表示,為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

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【題目】中國(guó)醫(yī)藥學(xué)是一個(gè)偉大的寶庫(kù)。古代制取下列藥物過程中未發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是( )

A

《本草綱目》:制取玄明粉”()

以芒硝于風(fēng)日中消盡水氣,自成輕飄白粉也

B

《通玄秘術(shù)》:制取華蓋丹”(醋酸鉛)

以鐵筋穿作竅,以繩子穿之;用凈瓷甕子盛米醋1斗,將鉛片子懸排于甕子口……

C

《本草蒙筌》:制取靈砂”(硫化汞)

水銀一兩,硫黃六銖,先炒作青砂頭,后入水火爐抽之……

D

《本草圖經(jīng)》:制取鐵華粉”(醋酸亞鐵)

以鐵拍做段片,置醋糟中,積久衣生……

A.AB.BC.CD.D

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【題目】氮元素在海洋中的循環(huán),是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無(wú)機(jī)氮的循環(huán)過程可如圖表示。

(1)海洋中的氮循環(huán)起始于氮的固定,其中屬于固氮作用的一步是__________(填圖中數(shù)字序號(hào))。

(2)下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說法正確的是_______(填字母序號(hào))。

a.海洋中存在游離態(tài)的氮 b.海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化c.海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與d.向海洋排放含的廢水會(huì)影響海洋中的含量

(3)有氧時(shí),在硝化細(xì)菌作用下,可實(shí)現(xiàn)過程④的轉(zhuǎn)化,將過程④的離子方程式補(bǔ)充完整:___+5O2==2+____H++____+_____

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