【題目】在2L密閉容器內(nèi),t℃時發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在體系中,n(N2)隨時間的變化如下表:
時間(min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
N2的物質(zhì)的量(mol) | 0.20 | 0.10 | 0.08 | 0.06 | 0.06 | 0.06 |
(1)上述反應(yīng)在第4min時,N2的轉(zhuǎn)化率為___;
(2)用H2表示從0~2min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)=___;
(3)t℃時,在4個均為2L密閉容器中不同投料下進行合成氨反應(yīng)。根據(jù)在相同時間內(nèi)測定的結(jié)果,判斷該反應(yīng)進行快慢的順序為__。(用字母填空,下同);
a.v(NH3)=0.04mol·L-1·min-1 b.v(H2)=0.03mol·L-1·min-1
c.v(N2)=0.03mol·L-1·min-1 d.v(H2)=0.00lmol·L-1·s-1
(4)平衡時容器內(nèi)氣體的壓強與起始時比__(填“變大”,“變小”或“相等”下同),混合氣體的密度與起始時比___。
(5)將amolN2與bmolH2的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)到某時刻各物質(zhì)的量恰好滿足:n(N2)=n(H2)=2n(NH3),則原混合氣體中a:b=___。
(6)下列表述能作為反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標志是__。
a.反應(yīng)速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
b.各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變
c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
d.混合氣體的密度不變
e.單位時間內(nèi)生成nmolN2的同時,生成3nmolH2
f.v(N2)消耗=2v(NH3)消耗
g.單位時間內(nèi)3molH—H鍵斷裂的同時2molN—H鍵也斷裂
【答案】70% 0.09mol/(L·min) c>a=d>b 變小 不變 5:7 bc
【解析】
N2的初始物質(zhì)的量0.20mol,第4min時,N2的物質(zhì)的量為0.06mol,根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式,轉(zhuǎn)化率=×100%計算。根據(jù)平均速率v(N2)=,v(H2)=3v(N2)計算。同一化學(xué)反應(yīng)中,同一時間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率與計量數(shù)的比值大小,從而確定選項,注意單位是否相同;平衡時容器內(nèi)氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比,根據(jù)密度進行判斷。根據(jù)三段式進行判斷。根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答,當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時要注意選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時,說明可逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài)。
(1)上述反應(yīng)在第4min時,N2的轉(zhuǎn)化率為;
(2)用H2表示從0~2min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率,根據(jù)平均速率v(N2)=,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,v(H2)=3v(N2),v(H2)=3×0.03mol/(L·min) =0.09mol/(L·min);
(3)用各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率除以化學(xué)計量數(shù)得到的數(shù)值越大,速率越快; a.;
b.;
c.v(N2)=;
d.v(H2)=;
得到該反應(yīng)進行快慢的順序為c>a=d>b;
(4) 根據(jù)化學(xué)反應(yīng),N2(g)+3H2(g)2NH3(g),假設(shè)氫氣的起始物質(zhì)的量為amol,
起始物質(zhì)的量為(0.2+a)mol,平衡時的物質(zhì)的量為(0.06+a-0.42+0.28)mol=(a-0.08) mol,(0.2+a)>(a-0.08),氣體的壓強與物質(zhì)的量成正比,平衡時容器內(nèi)氣體的壓強與物質(zhì)的量變;混合氣體的密度,質(zhì)量是不變的,容器的體積也是不變的,故混合氣體的密度是不變的;
(5)將amolN2與bmolH2的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng),
n(N2)=n(H2)=2n(NH3),即a-x=b-3x=4x,解得: a:b=5:7;
(6) a.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,無論是否達到平衡狀態(tài)都存在反應(yīng)速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2,不能用于判斷是否破壞,故a錯誤;
b.各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變,可說明正逆反應(yīng)速率相等,達到破壞狀態(tài),故b正確;
c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變,說明氣體的總物質(zhì)的量不變,可說明達到破壞狀態(tài),故c正確;
d.因氣體的質(zhì)量不變,容器的體積不變,則無論是否達到破壞,混合氣體的密度都不變,故d錯誤;
e.單位時間內(nèi)生成nmolN2的同時,生成3nmolH2,都為逆反應(yīng),不能說明正逆反應(yīng)速率相等,故e錯誤;
f.2v(N2)消耗=v(NH3)消耗,說明正逆反應(yīng)速率相等,v(N2)消耗=2v(NH3)消耗,不能說明正逆反應(yīng)速率相等,故f錯誤;
g.單位時間內(nèi)3molHH鍵斷裂的同時2molNH鍵也斷裂,正逆反應(yīng)速率不等,沒有達到破壞狀態(tài),故g錯誤;
答案選
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知有機物 A、B、C、D、E、F、G 有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中 C 的產(chǎn)量可用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平,G 的分子式為 C9H10O2,試回答下列有關(guān)問題。
(1)G 的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(2)指出下列反應(yīng)類型:B+F→G_________,
(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:A→B:________________
(4)符合下列條件的 G 的同分異構(gòu)體有____種
①苯環(huán)上有 3 個取代基,且有兩個取代基相同;
②能夠與新制的銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生光亮的銀鏡。
其中共有四種不同化學(xué)環(huán)境氫原子的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為__________、___________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,它們的原子最外層電子數(shù)為互不相等的奇數(shù)。X與Y位于不同周期,X與W的最高化合價之和為8,元素Z的單質(zhì)是目前使用量最大的主族金屬元素單質(zhì)。下列說法中正確的是
A. 化合物YX4W溶于水后,得到的溶液呈堿性
B. 化合物YW3為共價化合物,電子式為
C. Y、Z形成的一種化合物強度高,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料
D. 原子半徑大。W>Z>Y>X
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知苯與一鹵代烷在催化劑作用下可生成苯的同系物:+CH3X→ +HX,在催化劑存在下,由苯和下列各組物質(zhì)合成乙苯最好應(yīng)選用的是
A.CH2=CH2和HClB.CH3CH3和I2
C.CH2=CH2和Cl2D.CH3CH3和HCl
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的能量變化示意圖。下列敘述中,正確的說法有幾項( )
①Mg(s)所具有的能量高于MgX2(s)所具有的能量
②MgCl2電解制Mg(s)和Cl2(g)是吸熱過程
③熱穩(wěn)定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
④斷裂Mg(s)和X2(g)的化學(xué)鍵放出的能量比形成MgX2(s)的化學(xué)鍵吸收的能量多
A.1項B.2項C.3項D.4項
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【題目】某反應(yīng)使用催化劑后,其反應(yīng)過程中能量變化如圖。下列說法錯誤的是
A.任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化,能量變化主要是以熱能的形式體現(xiàn)
B.總反應(yīng)為反應(yīng)物的總能量高于生成物總能量的反應(yīng),但反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),
C.使用催化劑后,總反應(yīng)的反應(yīng)熱不變、活化能減小
D.ΔH=ΔH2-ΔH1
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【題目】A+、B2-、C-、D、E、F3+分別表示含10個電子的六種粒子(離子或分子)。其中:
a.A+、B2-、F3+核外電子層結(jié)構(gòu)相同
b.C-是由兩種元素組成的
c.D是兩種元素組成的四原子分子
d.E在常溫下是無色液體
e.往含F3+的溶液中滴加含C-的溶液至過量,先有白色沉淀生成,后白色沉淀消失
(1)C-的電子式___。
(2)A+、B2-、F3+離子半徑由大到小的順序為___(用離子符號表示)。
(3)含F3+的溶液中通入過量D,反應(yīng)的離子方程式是___。
(4)A單質(zhì)與E反應(yīng)的離子方程式為___,生成的化合物中化學(xué)鍵的類型是___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】右圖表示反應(yīng)X(g)4Y(g) +Z(g) △H< 0,在某溫度時X的濃度隨時間變化的曲線:
下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是( )
A. 第6min后,反應(yīng)就終止了
B. X的平衡轉(zhuǎn)化率為85%
C. 若升高溫度,X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85%
D. 若降低溫度,v正和v逆將以同樣倍數(shù)減小
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【題目】碳和氮的氫化物是廣泛的化工原料,回答下列問題:
(1)工業(yè)上合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.2kJ/mol,反應(yīng)過程中能量變化如圖I所示。
①氨分解:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能為_________kJ/mol
②合成氨時加入鐵粉可以加快生成NH3的速率,在圖I中畫出加入鐵粉后的能量變化曲線。_______
(2)聯(lián)氨作火箭燃料的反應(yīng)為:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H1
已知:2O2(g)+N2(g)=N2O4(1) △H2 N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H3
上述熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為△H1=____。某新型火箭用液氧/煤油代替聯(lián)氨/N2O4,這種替換可能的好處是___(一條即可)。
(3)天然氣制氫氣是工業(yè)上制氫氣的主要方法之一,其主要反應(yīng)如下:
i.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=-+206.4kJ/mol,
ii.CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0kJ/mol
在一定溫度下,2L的密閉容器中加入a molCH4和2amolH2O發(fā)生反應(yīng),t min時反應(yīng)達平衡,測得容器內(nèi)CObmol、CO2cmol。回答下列問題:
①下列可判斷體系達到平衡狀態(tài)的是_______。
A.CO的體積分數(shù)不變 B.容器內(nèi)氣體密度不變 C.3v(CH4)=v(H2) D.不再變化
②0~tmin反應(yīng)速率v(CO2)=_____,CH4的的轉(zhuǎn)化率為_____,反應(yīng)ⅱ的平衡常數(shù)K=______。
③圖Ⅱ中T℃之后c(CO2)隨溫度升高而減小的原因是_________。
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