時間/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
C(NH3)/mol•L-1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
分析 (1)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式;
(2)可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時,同種物質(zhì)的正逆速率相等,各組分的濃度、含量保持不變,由此衍生的其它一些量不變,判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化,該物理量由變化到不變化說明到達(dá)平衡;
(3)根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v(NH3),再利用速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v(N2);
恒溫下,往一個2L的密閉容器中充入2.6mol H2和1mol N2,20min處于平衡狀態(tài),平衡時NH3濃度為0.2mol/L,則:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
起始量(mol/L):0.5 1.3 0
變化量(mol/L):0.1 0.3 0.2
平衡量(mol/L):0.4 1 0.2
平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$;
計算濃度商Qc,若Qc=K,處于平衡狀態(tài),若Qc>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行,若Qc<K,反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行;
(4)由流程圖可知,硫酸鈣、氨氣、二氧化碳轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4與CaCO3,CaCO3分解生成的二氧化碳循環(huán)利用,反應(yīng)利用溶解度大轉(zhuǎn)化為溶解度更小沉淀轉(zhuǎn)化原理.
解答 解:(1)反應(yīng)發(fā)生:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),則△H=945KJ•mol-1+3×436KJ•mol-1-6×391KJ•mol-1=-93 KJ•mol-1,反應(yīng)熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-93 KJ•mol-1,
故答案為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-93 KJ•mol-1;
(2)①單位時間內(nèi)生成n mo1N2的同時生成3n mol H2,均表示逆反應(yīng)速率,反應(yīng)始終按該比例關(guān)系進(jìn)行,故①錯誤;
②單位時間內(nèi)1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵斷裂,而1個N≡N鍵斷裂的同時生成6個N-H鍵,氨氣的生成與消耗速率相等,反應(yīng)到達(dá)平衡,故②正確;
③容器中N2、H2、NH3的物質(zhì)的量關(guān)系與氮氣、氫氣起始物質(zhì)的量及轉(zhuǎn)化率有關(guān),不一定為1:3:2,故③錯誤;
④混合氣體總質(zhì)量不變,容器容積不變,混合氣體的密度始終不變,故④錯誤;
⑤混合氣體總質(zhì)量不變,隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體總物質(zhì)的量進(jìn)行,平均相對分子質(zhì)量增大,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變,說明到達(dá)平衡狀態(tài),故⑤正確,
故選:②⑤;
(3)5min內(nèi),△c(NH3)=0.08mol/L,則v(NH3)=$\frac{0.08mol/L}{5min}$=0.016mol/(L.min),速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,v(N2)=$\frac{1}{2}$v(NH3)=0.008mol/(L.min);
恒溫下,往一個2L的密閉容器中充入2.6mol H2和1mol N2,20min處于平衡狀態(tài),平衡時NH3濃度為0.2mol/L,則:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
起始量(mol/L):0.5 1.3 0
變化量(mol/L):0.1 0.3 0.2
平衡量(mol/L):0.4 1 0.2
平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$=$\frac{0.{2}^{2}}{0.4×{1}^{3}}$=0.1;
濃度商Qc=$\frac{(0.2+\frac{2}{2})^{2}}{(0.4+\frac{2}{2})×(1+\frac{2}{2})^{3}}$=0.13>K=0.1,反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行,
故答案為:0.008mol/(L.min);0.1;逆反應(yīng);
(4)由流程圖可知,硫酸鈣、氨氣、二氧化碳轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4與CaCO3,CaCO3分解生成的二氧化碳循環(huán)利用,制備(NH4)2SO4的反應(yīng)方程式:CaSO4+(NH4)2CO3=(NH4)2SO4+CaCO3,上述反應(yīng)能發(fā)生的原因:因為Ksp(CaSO4)=7.10×10-5>Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,
故答案為:CaSO4+(NH4)2CO3=(NH4)2SO4+CaCO3↓;因為Ksp(CaSO4)=7.10×10-5>Ksp(CaCO3)=4.96×10-9.
點評 本題考查化學(xué)平衡計算、平衡狀態(tài)判斷、反應(yīng)速率計算、平衡常數(shù)、熱化學(xué)方程式書寫、沉淀轉(zhuǎn)化等,題目比較綜合,涉及知識點比較多,是對學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ),難度中等.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 分子內(nèi)共價鍵越強(qiáng),分子越穩(wěn)定,其熔、沸點也越高 | |
B. | 共價化合物溶于水,分子內(nèi)共價鍵一定被破壞 | |
C. | 離子鍵的形成一定有電子的得與失 | |
D. | 分子晶體中一定存在分子間作用力,不一定存在共價鍵 |
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