【題目】某化學(xué)興趣小組開(kāi)展模擬工業(yè)合成氨的制備實(shí)驗(yàn),在2 L密閉容器內(nèi),t℃時(shí)發(fā)生反應(yīng):N2 (g)+3 H2 (g) 2 NH3 (g),在體系中,n(N2)隨時(shí)間的變化如下表:

時(shí)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5min時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率為___________________ ;

(2) H2表示從02 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)=______________________;

(3) t℃時(shí),在4個(gè)均為2L密閉容器中不同投料下進(jìn)行合成氨反應(yīng)。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果,判斷該反應(yīng)進(jìn)行快慢的順序?yàn)?/span>________________________(用字母填空,下同);

av(NH3)=0.05 mol L-1-min-1 bv(H2)=0.03 mol L-1-min-1

cv(N2)=0.02mol L-1-min-1      dv(H2)=0.001 mol L-1- s -1

(4) 下列表述能作為上述實(shí)驗(yàn)中可逆反應(yīng)N2 (g)+3 H2 (g) 2 NH3 (g) 達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_________________________ ;

a. 反應(yīng)速率v(N2)v(H2)v(NH3)=132

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(duì)分子質(zhì)量不再改變

d. 混合氣體的密度不變

e. 單位時(shí)間內(nèi)生成n mol N2的同時(shí),生成3n mol H2

f. v(N2)消耗=2 v(NH3)消耗

g. 單位時(shí)間內(nèi)3mol HH鍵斷裂的同時(shí)2mol NH鍵也斷裂

(5) 下列措施不能使上述化學(xué)反應(yīng)速率加快的是_____________。

a.及時(shí)分離出NH3氣體 b.適當(dāng)升高溫度

c.增大N2的濃度 d.選擇高效催化劑

【答案】70% 0.09mol/(L.min) a>c=d>b bc a

【解析】

1N2的初始物質(zhì)的量0.20mol,第5min時(shí),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(jì)算;

2)根據(jù)平均速率v(N2)=C÷t,v(H2)3v(N2)計(jì)算;

3)同一化學(xué)反應(yīng)中,同一時(shí)間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比;先把不同物質(zhì)的反應(yīng)速率換算成同一物質(zhì)的反應(yīng)速率進(jìn)行比較,從而確定選項(xiàng),注意單位是否相同;
4)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),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(shí)要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)。

N2的初始物質(zhì)的量0.20mol,第5min時(shí),N2的物質(zhì)的量為0.06mol,已經(jīng)轉(zhuǎn)化的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為:0.20mol0.06mol0.14mol,反應(yīng)在第5min時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率=×100%=0.14mol÷0.2mol×100%70%,

故答案為:70%;

N2的初始物質(zhì)的量0.20mol,第2min時(shí),N2的物質(zhì)的量為0.08mol,從02min內(nèi)已經(jīng)轉(zhuǎn)化的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為:0.20mol0.08mol0.12mol,平均速率v(N2)=C÷t=0.12mol÷2L÷2min=0.03mol/(Lmin),v(H2)3v(N2)0.09mol/(Lmin),

故答案為:0.09mol/(Lmin);

反應(yīng)為N2 (g)+3 H2 (g) 2 NH3,以氫氣的反應(yīng)速率為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷;

aV(NH3)0.05mol/(Lmin),反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比,所以ν(H2)0.075mol/(Lmin)

bν(H2)0.03mol/(Lmin);

cν(N2)0.02mol/(Lmin),反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比,所以ν(H2)0.06mol/(Lmin)
dν(H2)0.001mol/(Lmin)。

所以該反應(yīng)進(jìn)行快慢的順序?yàn)?/span>a>c>b>d,

故答案為:a>c>b>d;

a.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,無(wú)論是否達(dá)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(cuò)誤;
b.各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變,可說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到破壞狀態(tài),故b正確;
c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變,說(shuō)明氣體的總物質(zhì)的量不變,可說(shuō)明達(dá)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(wú)論是否達(dá)到破壞,混合氣體的密度都不變,故d錯(cuò)誤;

e.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolN2的同時(shí),生成3nmol H2,都為逆反應(yīng),不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,故e錯(cuò)誤;

f2v(N2)消耗=v(NH3)消耗,說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,v(N2)消耗=2v(NH3)消耗,不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,故f錯(cuò)誤;

g.單位時(shí)間內(nèi)3molHH鍵斷裂的同時(shí)2molNH鍵也斷裂,正逆反應(yīng)速率不等,沒(méi)有達(dá)到破壞狀態(tài),故g錯(cuò)誤;

故答案為:bc。

(5) a.及時(shí)分離出NH3氣體,氨氣的濃度降低,化學(xué)反應(yīng)速率變慢,故a錯(cuò)誤;

b.升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,故b正確;

c.增大N2的濃度,提高化學(xué)反應(yīng)速率,故c正確;

d.選擇高效催化劑,可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。故d正確;

故選:c。

故答案為:c。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】八種短周期元素原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.常見(jiàn)的離子半徑:g>h>d>e

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【題目】從茶葉中提取的茶多酚具有抗氧化、清除自由基,預(yù)防心血管疾病等多方面藥理功能,是一種新型的無(wú)毒天然食品添加劑。茶多酚為淡黃至茶褐色粉狀固體,其澀味,易溶于水、乙醇、乙酸乙酯,微溶于油脂,并能與某些金屬離子反應(yīng)形成沉淀。科研工作者提取茶多酚的一種工藝如下:

已知:

①收率指投入單位數(shù)量原料獲得的實(shí)際產(chǎn)品產(chǎn)量與理論計(jì)算產(chǎn)品產(chǎn)量的比值。

0.159g高錳酸鉀能與2.91mg茶多酚反應(yīng)完全。

請(qǐng)回答:

1)下列說(shuō)法正確的是:_____________。

A 將茶葉樣品粉碎、控制溫度均是為了加快速率,提高茶多酚的浸出率

B 操作12都是過(guò)濾,均需對(duì)濾渣進(jìn)行洗滌且合并洗滌液

C 加入較高濃度的鹽酸,會(huì)造成茶多酚的收率降低

D 操作4為真空干燥,其原理與蒸餾相似

2)熱水浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溫度過(guò)高均造成茶多酚的收率降低,原因是______

3)操作3為萃取分液,其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下,合理的操作步驟為___________

①將分液漏斗放置于鐵架臺(tái)上,靜置

②從上口倒出乙酸乙酯層

③將溶液D和乙酸乙酯分別加入到分液漏斗中

④檢查分液漏斗是否漏水

⑤充分振蕩并放氣

⑥從下口放出下層溶液

4)研究發(fā)現(xiàn),用AlCl3ZnCl2的復(fù)合沉淀劑效果更理想。向溶液A中加入復(fù)合沉淀劑,常溫下進(jìn)行茶多酚沉淀,用0.1 mol·L1Na2CO3溶液調(diào)節(jié)pH。其他條件相同,不同pH時(shí),測(cè)得茶多酚的沉淀率如圖1,請(qǐng)結(jié)合圖1,解釋選擇pH6進(jìn)行茶多酚沉淀的可能原因________。

5)將溶液A定容至50 mL,每次取10.0 mL,用0.159 g·mL1的高錳酸鉀進(jìn)行滴定,數(shù)據(jù)如下表1,則該次實(shí)驗(yàn),測(cè)得茶葉中茶多酚的含量為_______mg·g1。

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【題目】紅葡萄酒密封儲(chǔ)存時(shí)間越長(zhǎng),質(zhì)量越好,原因之一是儲(chǔ)存過(guò)程中生成了有香味的酯。在實(shí)驗(yàn)室也可以用如下圖所示的裝置制取乙酸乙酯,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1) 用化學(xué)方法可以鑒別乙醇和乙酸的試劑是______________(填字母);

a.稀硫酸 b.酸性KMnO4溶液

cNaOH溶液 d.紫色的石蕊溶液

(2) 試管a中加入幾塊碎瓷片的目的是______________

(3) 為了研究乙醇與乙酸反應(yīng)的機(jī)理,若將乙醇中的氧原子用18O標(biāo)記,寫(xiě)出標(biāo)記后試管a中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________________ ;其反應(yīng)類型是______________;

(4) 反應(yīng)開(kāi)始前,試管b中盛放的溶液是_____________ ;

(5) 反應(yīng)結(jié)束后,常用____________操作把試管b中合成的酯分離出來(lái)。

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【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法中正確的是( )

A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L CCl4中含有的分子數(shù)目為0.5 NA

B.1 mol Fe參與反應(yīng)失去電子數(shù)目一定為2NA

C.1 molNa被完全氧化生成Na2O2,失去2NA個(gè)電子

D.常溫下,46 g NO2N2O4的混合物中含有的氮原子數(shù)為NA

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【題目】已知化學(xué)反應(yīng)①:Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g),其平衡常數(shù)為K1;化學(xué)反應(yīng)②:Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g),其平衡常數(shù)為K2,化學(xué)反應(yīng)③CO2(g)H2(g)H2O(g)CO(g),其平衡常數(shù)為K3,在溫度為973K1173K情況下,K1K2的值分別如下:

溫度

K1

K2

973 K

1.47

2.38

1173 K

2.15

1.67

請(qǐng)?zhí)羁眨?/span>

1)通過(guò)表格中的數(shù)值可以推斷:反應(yīng)①是____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

2)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2K3之間的關(guān)系式_____,據(jù)此關(guān)系式及上表數(shù)據(jù),也能推斷出反應(yīng)③是____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

3)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可采取的措施有____

A.縮小反應(yīng)容器的容積

B.?dāng)U大反應(yīng)容器的容積

C.升高溫度

D.使用合適的催化劑

E.設(shè)法減小平衡體系中CO的濃度

4)圖甲、圖乙分別表示反應(yīng)③在t1時(shí)刻達(dá)到平衡,在t2時(shí)刻因改變某個(gè)條件而發(fā)生變化的情況:

①圖甲t2時(shí)刻改變的條件是___。②圖乙t2時(shí)刻改變的條件是__

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【題目】工業(yè)生產(chǎn)中常用煉鋅廢渣(含有ZnO、FeOFe2O3、CuO等雜質(zhì))來(lái)提取氧化鋅和金屬銅等,其主要工藝流程如圖所示:

有關(guān)氫氧化物開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH見(jiàn)下表

氫氧化物

FeOH3

FeOH2

CuOH2

ZnOH2

開(kāi)始沉淀的pH

1.5

6.5

5.4

6.5

沉淀完全的pH

3.7

9.7

6.7

8.0

1)為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度外,還可采取的措施有(寫(xiě)出兩條) ______

2)試劑A ______ (填化學(xué)式).

3)調(diào)節(jié)酸浸液的pH的范圍是 ______.

4)濾液甲與試劑B發(fā)生置換反應(yīng),則試劑B ______ (填化學(xué)式).

5)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行焙燒時(shí),盛放沉淀丙的儀器名稱是 ______

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