【題目】氨是化學實驗室及化工生產中的重要物質,應用廣泛。N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol
(1)在恒溫恒容密閉容器中進行合成氨反應,起始投料時各物質濃度如下表:
N2 | H2 | NH3 | |
投料Ⅰ | 1.0 mol/L | 3.0 mol /L | 0 |
投料Ⅱ | 0.5 mol/L | 1.5 mol/L | 1.0 mol/L |
①按投料Ⅰ進行反應,測得達到化學平衡狀態(tài)時H2的轉化率為40%,則該溫度下合成氨反應的平衡常數(shù)表達式為_____________。
②按投料Ⅱ進行反應,起始時反應進行的方向為________(填“正向”或“逆向”)。
③若升高溫度,則合成氨反應的化學平衡常數(shù)________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(2)L(L1、L2)、X可分別代表壓強或溫度。下圖表示L一定時,合成氨反應中H2(g)的平衡轉化率隨X的變化關系。
ⅰ X代表的物理量是______。
ⅱ 判斷L1、L2的大小關系,并簡述理由:______。
(3)電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如下:
① 電極b上發(fā)生的是______反應(填“氧化”或“還原”)
② 寫出電極a的電極反應式:_________。
【答案】K= 逆向 減小 溫度 L2﹥L1,其他條件相同時,增大壓強有利于平衡向氣體體積縮小的方向移動,從而提高H2(g)的平衡轉化率 。 還原 2NH3-6e-+6OH- = N2+6H2O
【解析】
(1)根據平衡常數(shù)表達式
(1)① N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始濃度(mol/L) 1 3 0
轉化濃度(mol/L) 0.4 1.2 0.8
平衡濃度(mol/L) 0.6 1.8 0.8
因為合成氨反應的平衡常數(shù)=生成物濃度的冪次方之積比上反應物濃度的冪次方之積,所以N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)表達式為K=c2(NH3)/c(N2)c3(H2)=0.82/(1.82×0.6),故答案為:K=0.82/(1.82×0.6)。
②按投料Ⅱ將氨氣完全轉化到右邊,則與投料Ⅰ完全相同,為完全等效平衡,所以按投料Ⅱ進行反應,起始時反應進行的方向為逆向,故答案為:逆向。
③由題可知,合成氨為放熱反應,所以升高溫度平衡向逆反應方向移動,所以反應的化學平衡常數(shù)變小,故答案為:減小。
(2)i.由圖可知,X越大,氫氣轉化率越低,升高溫度平衡向逆反應方向移動,則氫氣轉化率減小,則X表示溫度,故答案為:溫度。
ii.由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,溫度高,氫氣轉化率小,壓強大,平衡正向移動,氫氣轉化率大,圖中等溫度時L2對應的氫氣轉化率大,則壓強L1<L2,故答案為:L1<L2;其他條件相同時,增大壓強有利于平衡向氣體體積縮小的方向移動,從而提高H2(g)的平衡轉化率。
(3)①Pt電子通入氨氣生成氮氣,說明氨氣被氧化,為原電池負極,則b為正極,氧氣得電子被還原發(fā)生還原反應,故答案為:還原。
②因為a極為負極,負極是氨氣發(fā)生氧化反應變成氮氣,且OH﹣向a極移動參與反應,故電極反應式為2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O,故答案為:2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O。
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【題目】下列說法中正確的是( )
A. 3d3表示3d能級上有3個軌道
B. ns能級的原子軌道圖都可以用如圖表示
C. 1s電子云呈球形,表示電子繞原子核做圓周運動
D. 電子云圖的黑點密度越大,說明核外空間電子數(shù)越多
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【題目】常溫下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如下圖。下列說法正確的是
A. 點①和點②所示溶液中:c(CH3COO-)<c(CN-)
B. 點①和點②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
C. 點④所示溶液液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D. 點②和點③所示溶液中都有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
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【題目】如圖是某學校實驗室從化學試劑商店買回的硫酸試劑標簽上的部分內容。 據此下列說法錯誤的是
A. 該硫酸具有強烈的腐蝕性,應放于危險化學用品柜中妥善保管
B. 取10 mL該硫酸于燒杯中,再加等體積的水,可配得49%的硫酸
C. 配制200mL4.6 mol·L-1的稀硫酸需取該硫酸50 mL
D. 該硫酸與等質量的水混合所得溶液的物質的量濃度小于9.2 mol·L-1
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【題目】a、b、c、d、e五種短周期元素的原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關系如圖所示。下列說法正確的是( )
A. 簡單離子半徑:b>e
B. 常溫常壓下,a與c形成的化合物可能呈固態(tài)
C. 單質沸點:c<d
D. d與e不能存在于同一離子化合物中
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【題目】工業(yè)采用氯化銨焙燒菱錳礦制備高純碳酸錳的流程如圖所示:
已知:①菱錳礦的主要成分是MnCO3,其中含Fe、Ca、Mg、Al等元素。
②Al3+、Fe3+沉淀完全的pH分別為4.7、3.2,Mn2+、Mg2+開始沉淀的pH分別為8.1、9.1。
③焙燒過程中主要反應為MnCO3+2NH4Cl MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。
(1)結合圖1、2、3,分析焙燒過程中最佳的焙燒溫度、焙燒時間、m(NH4Cl)/m(菱錳礦粉)分別為____________、____________、____________。
(2)對浸出液凈化除雜時,需先加入MnO2將Fe2+轉化為Fe3+,再調節(jié)溶液pH的范圍__,將Fe3+和Al3+變?yōu)槌恋矶,然后加?/span>NH4F將Ca2+、Mg2+變?yōu)榉锍恋沓ァ?/span>
(3)“碳化結晶”步驟中,加入碳酸氫銨時反應的離子方程式為____。
(4)上述流程中可循環(huán)使用的物質是________。
(5)現(xiàn)用滴定法測定浸出液中Mn2+的含量。實驗步驟:稱取1.000 g試樣,向其中加入稍過量的磷酸和硝酸,加熱使反應2Mn2++NO3-+4PO43-+2H+2[Mn(PO4)2]3-+NO2-+H2O充分進行并除去多余的硝酸;加入稍過量的硫酸銨,發(fā)生反應NO2-+NH4+===N2↑+2H2O以除去NO2-;加入稀硫酸酸化,用2.00 mol·L-110.00 mL硫酸亞鐵銨標準溶液進行滴定,發(fā)生的反應為[Mn(PO4)2]3-+Fe2+===Mn2++Fe3++2PO43-;用0.10 mol·L-110.00 mL酸性K2Cr2O7溶液恰好除去過量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液與Fe2+反應(還原產物是Cr3+)的離子方程式為___________。
②試樣中錳的質量分數(shù)為________。
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【題目】如圖是中學化學中常用于混合物的分離和提純的裝置,請根據裝置回答問題:
A B C D
(1)從氯化鉀溶液中得到氯化鉀固體,選擇裝置______(填代表裝置圖的字母,下同)。
(2)A裝置中插有溫度計的玻璃儀器名稱為______。
(3)從碘水中分離出I2選擇裝置______,分離方法的名稱為____、______。
(4)裝置B在分液時為使液體順利滴下,除打開活塞外,還應進行的具體操作是_____。
(5)在實驗室中取少量海水,進行如下流程的實驗:
―→
粗鹽中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—等雜質,需要提純后才能綜合利用。粗鹽提純的步驟有:①加入過量的Na2CO3溶液、诩尤脒^量的BaCl2溶液、奂尤脒^量的NaOH溶液 ④用適量鹽酸調節(jié)溶液的pH等于7、萑芙狻、捱^濾、哒舭l(fā),正確的操作順序是____________(填選項字母)。
a.⑤③①⑥②④⑦ b.⑤①②③⑥④⑦ c.⑤②①③④⑥⑦ d.⑤③②①⑥④⑦
(6)粗鹽的提純實驗中每步所加試劑均需過量,如何判斷除雜過程中所加BaCl2溶液是否過量?_______。
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【題目】抗丙肝新藥的中間體合成路線圖如下:
已知:-Et為乙基。
(1)的名稱是____,所含官能團的名稱是____。
(2)的分子式為____。
(3)反應②化學方程式為________,反應③的反應類型是____。
(4)寫出與互為同分異構體的芳香類化合物的結構簡式(核磁共振氫譜為四組峰,峰面積比為1:2:2:6,且不含-NH2)____
(5)設計由乙醇、1,3-丁二烯和甲氨( CH3NH2)合成路線(其他試劑任選)。__________
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【題目】下列離子方程式書寫正確的是
A. 用惰性電極電解MgCl2溶液:2Cl- + 2H2O2OH-+ H2↑+ Cl2↑
B. 用銀氨溶液檢驗乙醛中的醛基:CH3CHO++2OH-CH3COO-++3NH3+2Ag↓+H2O
C. 鄰羥基苯甲酸中加入足量NaHCO3溶液:
D. 向含NaOH的Cu(OH)2懸濁液中加入乙醛溶液并加熱: CH3CHO +2Cu(OH)2+ OH-CH3COO-+ Cu2O↓+3H2O
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