16.向2L固定容積的密閉容器中加入一定量的NH3,H2和N2三種氣體.一定條件下發(fā)生反應(yīng)2NH3?N2+3H2,各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖1所示.圖2為t時(shí)刻后改變?nèi)萜髦袟l件,平衡體系中反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況,且兩個(gè)階段各改變一種不同的條件.

(1)能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是AB(填標(biāo)號(hào),下同).
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化         B.N2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
C.容器內(nèi)氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化     D.容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化
(2)若tl=15s,則t0-t1階段以H2濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.02mol/(L•s).
(3)t3-t4階段改變的條件為升高溫度.
(4)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.17(保留兩位小數(shù));向容器中再通入1.4molNH3、0.8molH2,平衡向左移動(dòng)(填“向右”、“向左”或“不移動(dòng)”).
(5)25℃時(shí),將a mol•L-1的氨水與0.1mol•L-1的鹽酸等體積混合.
①當(dāng)溶液中離子濃度關(guān)系滿(mǎn)足c(NH4+)<c(Cl-)時(shí),則反應(yīng)的情況可能為abc
a.鹽酸不足,氨水剩余    b.氨水與鹽酸恰好完全反應(yīng)    c.鹽酸過(guò)量
②當(dāng)溶液中c(NH4+)=c(Cl-)時(shí),用含a的代數(shù)式表示NH3•H2O的電離常數(shù)Kb=$\frac{1{0}^{-8}}{a-0.1}$.

分析 (1)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度不變,百分含量不變,以及由此衍生的其它一些量不變,據(jù)此分析;
(2)由圖可知,t0-t1階段H2濃度變化量為0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v(H2);
(3)由圖可知,t3時(shí)刻瞬間正、逆速率都增大,且正反應(yīng)速率增大更多,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),結(jié)合溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響分析;
(4)由圖1可知,平衡時(shí)氫氣、氮?dú)獾臐舛,?jì)算氨氣的平衡濃度,代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算;
計(jì)算此時(shí)的濃度商,與平衡常數(shù)比較,判斷反應(yīng)進(jìn)行方向;
(5)①溶液中離子濃度關(guān)系滿(mǎn)足c(NH4+)<c(Cl-)時(shí),由電荷守恒可知c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性性,結(jié)合選項(xiàng)根據(jù)反應(yīng)物量的關(guān)系,判斷溶液酸堿性;
②根據(jù)電荷守恒判斷溶液中氫離子與氫氧根離子濃度的相對(duì)大小,進(jìn)而判斷溶液的酸堿性;
溶液中存在平衡NH3.H2O?NH4++OH-,根據(jù)溶液的pH值計(jì)算溶液中c(OH-),根據(jù)氯離子濃度計(jì)算c(NH4+),利用物料守恒計(jì)算溶液中c(NH3.H2O),代入NH3•H2O的電離常數(shù)表達(dá)式計(jì)算

解答 解:(1)發(fā)生反應(yīng)為2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)△H>0,
A.隨反應(yīng)進(jìn)行容器內(nèi)壓強(qiáng)增大,容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化,說(shuō)明到達(dá)平衡,故A正確;
B.平衡時(shí)各組分的含量不變,N2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化,說(shuō)明到達(dá)平衡,故B正確;
C.容器內(nèi)氣體質(zhì)量始終不發(fā)生變化,故C錯(cuò)誤;
D.容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不變,容器的容積不變,容器內(nèi)氣體密度始終不發(fā)生變化,故D錯(cuò)誤;
故選:AB;
(2)由圖可知,t0-t1階段H2濃度變化量為0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,故v(H2)=$\frac{0.3mol/L}{15s}$=0.02mol/(L•s),
故答案為:0.02mol/(L•s);
(3)由圖可知,t3時(shí)刻瞬間正、逆速率都增大,且正反應(yīng)速率增大更多,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故改變的條件應(yīng)是:升高溫度,
故答案為:升高溫度;
(4)由圖1可知,平衡時(shí)氫氣、氮?dú)獾臐舛确謩e為0.6mol/L、0.5mol/L,故平衡時(shí)氨氣的濃度為1mol/L-$\frac{2}{3}$×0.3mol/L=0.8mol/L,故平衡常數(shù)K=$\frac{0.{6}^{3}×0.5}{0.{8}^{2}}$=0.17;
向容器中再通入1.4molNH3、0.8molH2,氨氣濃度變?yōu)椋?.8+$\frac{1.4}{2}$)mol/L=1.5mol/L,氫氣的濃度變?yōu)椋?.6+$\frac{0.8}{2}$)mol/L=1mol/L,故濃度商Qc=$\frac{{1}^{3}×0.5}{1.{5}^{2}}$=0.22>0.17,平衡向左移動(dòng),
故答案為:0.17;向左;
(5)①溶液中離子濃度關(guān)系滿(mǎn)足c(NH4+)<c(Cl-)時(shí),由電荷守恒可知c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性性,
a.鹽酸不足,氨水剩余,為氯化銨與氨水的混合溶液,銨根離子水解程度大于氨水的電離時(shí),溶液可能呈酸性,故a可能;
b.氨水與鹽酸恰好完全反應(yīng),為氯化銨溶液,銨根離子水解,溶液呈酸性,故b可能;
c.鹽酸過(guò)量,溶液為氯化銨、鹽酸的混合溶液,溶液呈酸性,故c可能;
故選:abc;
②根據(jù)電荷守恒有c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由于c(NH4+)=c(Cl-),故c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,故溶液中c(OH-)=10-7mol/L,溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=$\frac{1}{2}$×0.1mol•L-1=0.05mol•L-1,故混合后溶液中c(NH3.H2O)=$\frac{1}{2}$×amol•L-1-0.05mol•L-1=(0.5a-0.05)mol/L,NH3•H2O的電離常數(shù)Kb=$\frac{1{0}^{-7}×0.05}{0.5a-0.05}$=$\frac{1{0}^{-8}}{a-0.1}$,
故答案為:$\frac{1{0}^{-8}}{a-0.1}$.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡圖象、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、影響化學(xué)平衡的因素、溶液酸堿性判斷、電離平衡常數(shù)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),綜合性較強(qiáng),側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及計(jì)算能力,(5)中電離平衡常數(shù)計(jì)算是難點(diǎn),題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.某強(qiáng)氧化劑XO(OH)2+50mL2.4mol/L與30mL2mol/L的Na2SO3溶液恰好完全反應(yīng),則X還原后化合價(jià)為( 。
A.+2B.+4C.0D.+6

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖是實(shí)驗(yàn)室制備氣體和驗(yàn)證氣體性質(zhì)的裝置圖.

(1)若利用如圖裝置制備純凈、干燥的氯氣,裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;裝置C中試劑的作用是干燥氯氣.
(2))若利用如圖裝置實(shí)現(xiàn)碳和濃硫酸的反應(yīng),并進(jìn)行如下驗(yàn)證:
①裝置B、C、D、E中分別裝有品紅溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水,則D裝置中品紅溶液的作用是驗(yàn)證SO2是否除凈,證明氣體中有CO2的現(xiàn)象是D裝置中品紅不褪色,E裝置中有白色沉淀.
②若證明SO2具有氧化性,同時(shí)證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng),B、C、D中分別裝有Na2S溶液、足量酸性KMnO4溶液、品紅溶液.
則:B中的現(xiàn)象有黃色沉淀(或黃色渾濁),E中應(yīng)加入Na2SiO3溶液.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

4.由碳、氫、氮三種元素組成的TMB是一種新型指紋檢測(cè)的色原試劑,其相對(duì)分子質(zhì)量為240.某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲利用下列裝置測(cè)定TMB的分子式.實(shí)驗(yàn)原理:在足量氧氣流中將4.80gTMB樣品氧化(氮元素轉(zhuǎn)化為N2),再利用吸收劑分別吸收水蒸氣和CO2.請(qǐng)從圖中選擇適當(dāng)?shù)难b置(部分裝置可以重復(fù))進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(1)儀器a的名稱(chēng)為圓底燒瓶.
(2)實(shí)驗(yàn)裝置依次連接的順序?yàn)镃BDBAA.
(3)寫(xiě)出裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(4)該實(shí)驗(yàn)不需要(填“需要”或“不需要”)尾氣處理,理由是碳元素必須燃燒完全才能保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,沒(méi)有有毒氣體放出.
(5)實(shí)驗(yàn)后稱(chēng)得裝置A的質(zhì)量增加14.08g,裝置B的質(zhì)量增加3.60g并收集到0.56g氮?dú)猓僭O(shè)每次吸收均是完全的),則TMB的分子式為C16H20N2
(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證CO2具有氧化性:將打磨過(guò)的鎂條點(diǎn)燃后深入充滿(mǎn)二氧化碳的集氣瓶中,鎂條繼續(xù)燃燒,集氣瓶中有黑色固體生成為碳單質(zhì),說(shuō)明二氧化碳具有氧化性.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

11.化學(xué)與社會(huì)、生活密切相關(guān).對(duì)下現(xiàn)象與事實(shí)的解釋正確的是( 。
選項(xiàng)現(xiàn)象或事實(shí)解釋
A氫氧化鈉溶液可以除去尾氣NO2NO2是酸性氧化物,可與堿液反應(yīng)
B漂白粉在空氣中久置變質(zhì)漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3
C用浸有酸性高錳酸鉀溶液的硅土作水果保鮮劑高錳酸鉀能還原水果釋放的催熟劑乙烯
D施肥時(shí),草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4ClK2CO3與NH4Cl反應(yīng)會(huì)生成氨氣降低肥效
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.下列操作不能達(dá)到目的是( 。
選項(xiàng)目的操作
A配制100mL1.0mol•L-1CuSO4
溶液
將25.0gCuSO4•5H2O溶于蒸餾水配成100mL溶液
B除去KNO3固體中少量NaCl將混合物制成熱的飽和溶液,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾
C檢驗(yàn)溶液是否含有SO42-取少量待測(cè)液于試管中,加入硝酸酸化的Ba(NO32溶液
D檢驗(yàn)溶液中是否含有NH4+取少量溶液于試管中,加入NaOH后,加熱,在試管口放置一片濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

8.以下是元素周期表的一部分,根據(jù)給定的元素回答下列問(wèn)題

(1)K的元素符號(hào)是As;
(2)D元素的外圍電子排布圖是,在其化合物中,最高正價(jià)是+7;
(3)C元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是;
(4)A與L、B與L都分別能形成原子個(gè)數(shù)比為1:1的化合物,A與L(1:1)的化合物是極性分子(填極性或非極性),B與L(1:1)的化合物的電子式是;
(5)G、H、L原子的第一電離能由高到低的順序是N>O>C(填元素符號(hào));
(6)J單質(zhì)的一種白色同分異構(gòu)體的空間構(gòu)型是正四面體;
(7)E元素在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族,在其化合物中,常有+2、+3價(jià)的2種離子,+3的離子比較穩(wěn)定,其原因是Fe3+的3d軌道為半充滿(mǎn)結(jié)構(gòu),更穩(wěn)定;
(8)A與B的化合物的熔點(diǎn)比A與L的化合物的熔點(diǎn)高,其原因是NaH是離子晶體,H2O是分子晶體;
(9)A的單質(zhì)與L的單質(zhì)與B的最高價(jià)氧化物的水化物溶液能組成燃燒電池,寫(xiě)出該種電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式H2-2e-+2OH-=2H2O;
(10)F元素的最高價(jià)氧化物與M元素的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式是Al2O3+6HClO4=2Al(ClO43+3H2O.

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5.有A、B、C、D、E 5種元素,它們的核電荷數(shù)依次增大,且都小于20.其中C、E是金屬元素;A和E屬同一族,它們?cè)拥淖钔鈱与娮优挪紴閚s1.B和D也屬同一族,它們?cè)幼钔鈱拥膒能級(jí)電子數(shù)是s能級(jí)電子數(shù)的兩倍,C原子最外層上電子數(shù)等于D原子最外層上電子數(shù)的一半.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)A是H,B是O,C是Al,D是S,E是K.
(2)B、C、D、E四種元素的簡(jiǎn)單離子按半徑由小到大的順序?yàn)椋ㄓ秒x子符號(hào)表示)Al3+<O2-<K+<S2-
(3)元素B與D的電負(fù)性的大小關(guān)系是O>S,C與E的第一電離能的大小關(guān)系是Al>K.(填>、<、﹦,用元素符號(hào)表示)
(4)用軌道表示式表示D元素原子的價(jià)電子排布3s23p4
(5)寫(xiě)出A和B按原子個(gè)數(shù)比1:1形成的化合物的電子式
(6)用電子式表示D和E形成離子化合物的形成過(guò)程

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)、應(yīng)用的說(shuō)法正確的是( 。
A.氨氣具有還原性,可用作制冷劑
B.NaHCO3能與堿反應(yīng),可用作焙制糕點(diǎn)的膨松劑
C.小蘇打可與酸反應(yīng),可用作治療胃酸過(guò)多的藥劑
D.碳酸鈉溶液顯堿性,可用作鍋爐除垢時(shí)CaSO4沉淀的轉(zhuǎn)化劑

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