7.氨是最重要的氮肥,是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一.德國人哈伯在1905年發(fā)明了合成氨的方法,其合成原理為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1,他因此獲得了1918年諾貝爾化學獎.  在密閉容器中,使2mol N2和6mol H2混合發(fā)生下列反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)(正反應為放熱反應)
(1)當反應達到平衡時,N2和H2的轉化率比是1:1.
(2)升高平衡體系的溫度(保持體積不變),混合氣體的平均相對分子質量變小,
密度不變.(填“變大”“變小”或“不變”)
(3)當達到平衡時,充入氬氣,并保持壓強不變,平衡將逆向(填“正向”“逆向”或“不”)移動.

分析 (1)加入的氮氣和氫氣的物質的量之比等于其化學計量數(shù)之比,無論反應到什么程度,氮氣和氫氣的轉化率之比始終相等;
(2)平均相對分子質量=$\frac{氣體總質量}{氣體總物質的量}$,ρ=$\frac{m}{V}$,據(jù)此進行計算;
(3)充入氬氣并保持壓強不變,體積變大,各組分濃度減。

解答 解:(1)加入的氮氣和氫氣的物質的量之比等于其化學計量數(shù)之比,無論反應到什么程度,用氮氣和氫氣表示的速率正比等于化學計量數(shù)之比,所以氮氣和氫氣的轉化率之比為1:1,
故答案為:1:1;
(2)升溫,平衡逆向移動,氣體物質的量增大,質量不變,氣體的平均相對分子質量=$\frac{氣體總質量}{氣體總物質的量}$,所以混合氣體的平均相對分子質量減;
因容器體積不變,氣體總質量不變,所以混合氣體的密度不變,
故答案為:變;不變;
(3)充入氬氣并保持壓強不變,體積變大,相關氣體的分壓變小,相當于減小壓強,平衡向體積增大的逆向移動,
故答案為:逆向.

點評 本題考查了化學平衡的計算,題目難度中等,明確化學平衡及其影響為解答關鍵,注意掌握化學反應速率、平均相對分子質量的概念及表達式,試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力.

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相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.下列關于甲烷與Cl2的取代反應所得產(chǎn)物的說法正確的是( 。
A.都是有機物B.都不溶于水
C.有一種氣態(tài)物質,其余均是液體D.除一種外均是四面體結構

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

10.甲同學計劃用12mol•L-1的濃鹽酸配制0.10mol•L-1的稀鹽酸450mL.則他應量取濃鹽酸的體積為4.1mL,應選用的量筒規(guī)格為10mL;乙同學要完成配制450mL0.40mol•L-1的NaOH溶液的實驗,他應稱取的NaOH固體的質量是8.0g.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

15.高錳酸鉀是常用的消毒劑、除臭劑、水質凈化劑以及強氧化劑,圖1是在實驗室中制備KMnO4晶體的流程:

回答下列問題:
(1)操作②目的是獲得K2MnO4,同時還產(chǎn)生了KCl和H2O,試寫出該步反應的化學方程式:KClO3+3MnO2+6KOH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O↑.操作①和②均需在坩堝中進行,根據(jù)實驗實際應選擇c(填序號).
a.瓷坩堝    b.氧化鋁坩堝    c.鐵坩堝    d.石英坩堝
(2)操作④是使K2MnO4轉化為KMnO4和MnO2,該轉化過程中發(fā)生反應的離子方程式為3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-.若溶液堿性過強,則MnO4-又會轉化為MnO42-,該轉化過程中發(fā)生反應的離子方程式為3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2↓+4OH-.因此需要通入某種氣體調pH=10-11,在實際操作中一般選擇CO2而不是HCl,原因是Cl-具有還原性,可將K2MnO4和KMnO4還原.
(3)操作⑤過濾時,選擇圖3所示裝置而不用圖2所示裝置的原因是過濾速度快、效果好.

(4)還可采用電解K2MnO4溶液(綠色)的方法制造KMnO4(電解裝置如圖4所示),電解過程中右側石墨電極的電極反應式為MnO42--e-=MnO4-.溶液逐漸由綠色變?yōu)樽仙綦娊鈺r間過長,溶液顏色又會轉變成綠色,可能的原因是電解較長時間后,陽極產(chǎn)生的MnO4-在陰極被還原,紫色又轉變?yōu)榫G色(或陰極上氫離子放電生成氫氣,同時產(chǎn)生大量的氫氧根離子,溶液堿性增強,紫色又轉變?yōu)榫G色).

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2.NaN3(疊氮化鈉)是一種易溶于水的白色晶體,微溶于乙醇,不溶于乙醚,常用作汽車安全氣囊中的藥劑.實驗室制取疊氮化鈉的原理、實驗裝置及步驟如下:
實驗步驟如下:
①打開裝置D導管上的旋塞,加熱制取氨氣.
②再加熱裝置A中的金屬鈉,使其熔化并充分反應后,再停止加熱D并關閉旋塞.
③向裝置A中b容器內充入加熱介質并加熱到210一220℃,然后通入N2O.
④冷卻,向產(chǎn)物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),減壓濃縮、結晶.
⑤過濾,用乙醚洗滌,晾干.
已知:NaNH2熔點210℃,沸點400℃,在水溶液中易水解.
回答下列問題:
(1)圖中儀器a用不銹鋼材質而不用玻璃,其主要原因是反應過程可能生成的NaOH能腐蝕玻璃.
(2)裝置B中盛放的藥品為堿石灰;裝置C的主要作用是冷凝分離出水.
(3)步驟①先加熱通氨氣的目的是排盡裝置中的空氣;步驟②氨氣與熔化的鈉反應的方程式為2Na+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNH2+H2
(4)步驟③b容器充入的介質為植物油,進行油浴而不用水浴的主要原因是水的沸點為100℃,不能達到反應控制的溫度210一220℃.
(5)N2O可由NH4NO3在240-245℃分解制得,該反應的化學方程式為NH4NO3$\frac{\underline{\;240-245℃\;}}{\;}$N2O↑+2H2O↑.
(6)步驟⑤用乙醚洗滌的主要目的是減少晶體的損失,有利于產(chǎn)品快速干燥.
(7)消防時,銷毀NaN3常用NaClO溶液,將其轉化為N2,該反應過程中得到的還原產(chǎn)物是NaCl.

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12.氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解、極易水解,可用作肥料、滅火劑、洗滌劑等.實驗室用如圖1所示裝置制備氨基甲酸銨,把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨小晶體最浮在四氯化碳,當懸浮物較多時,停止制備.

(1)結合上述實驗裝置,寫出制備氨基甲酸銨的化學方程式2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4.該反應為放熱反應(填“吸熱”或“放熱”)
(2)液體石蠟鼓泡瓶的作用是通過觀察氣泡,控制氣體流速和調節(jié)NH3與CO2通入比例.
(3)從反應后的混合物中分離出產(chǎn)品的實驗方法是過濾.
(4)氨基甲酸銨極易水解,產(chǎn)物是碳酸氫銨和一種弱堿,請寫出其水解反應方程式NH2COONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3•H2O;.某學習小組為探究其水解反應,分別取兩份不同濃度的氨基甲酸銨溶液,繪制出c(NH2COO-)隨時間(t)變化的曲線如圖2所示,若A、B分別為不同溫度時測定的曲線,則A(填“A”或“B”)曲線所對應的實驗溫度高,判斷的依據(jù)是6~20min內曲線A中c(NH2CCOO-)減小量大于曲線B的,水解反應為吸熱反應,升高溫度有利于水解進行.
(5)制得的氨基甲酸按可能含有碳酸氫銨.取某氨基甲酸樣品4.69g,用足量氫氧化鋇溶液充分處理后,使碳元素完全轉化為碳酸鋇,過濾、洗滌、干燥、測得沉淀質量為11.82g.則樣品中氨基甲酸銨的物質的量分數(shù)為83.3%.

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19.用適量水稀釋0.1mol/L氨水時,溶液中隨著水量的增加而減小的是( 。
A.c(OH-B.n(NH4+C.$\frac{c(O{H}^{-})}{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)}$D.n(OH-

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16.下列對應關系或事實的解釋正確的是(  )
A.NH4Cl水解呈酸性,不能用來當做肥料使用
B.氧化鎂的熔點高,可用于制作耐高溫的材料
C.氯堿工業(yè)中的“堿”指的是Na2CO3
D.水泥、玻璃等硅酸鹽材料指的是以二氧化硅為原料生產(chǎn)的材料

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17.在一定溫度下,向2L密閉容器中加入1mol X和2mol Y,發(fā)生如下反應:X(g)+2Y(g)?2Z(g),此反應達到平衡的標志是(  )
A.容器內氣體混合物的密度不隨時間變化
B.容器內X、Y、Z濃度之比為1:2:2
C.容器內氣體混合物的壓強不隨時間變化
D.單位時間內消耗0.1mol X,同時生成0.2mol Z

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