【題目】氨氣在工業(yè)上有廣泛用途。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)工業(yè)上利用N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H<0合成氨,某小組為了探究外界條件對(duì)該反應(yīng)的影響,以c0 mol/L H2參加合成氨反應(yīng),在a、b兩種條件下分別達(dá)到平衡,如圖A。
①相對(duì)a而言,b可能改變的條件是 ,判斷的理由是__________________。
②a條件下,0~t0的平均反應(yīng)速率v(N2)= mol·L-1·min-1。
(2)有人利用NH3和NO2構(gòu)成電池的方法,既能實(shí)現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放減少環(huán)境污染,又能充分利用化學(xué)能進(jìn)行粗鋁的精煉,如圖B所示,e極為精鋁。
a極通入 氣體(填化學(xué)式),判斷的理由是___________________________________
(3)某小組往一恒溫恒壓容器充入9mol N2和23mol H2模擬合成氨反應(yīng),圖C為不同溫度下平衡混合物中氨氣的體積分?jǐn)?shù)與總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系圖。若體系在T2、60MPa下達(dá)到平衡。
圖C
①能判斷N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)達(dá)到平衡的是______(填序號(hào))。
a.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化 b.混合氣體的密度不再發(fā)生變化
c.v正(N2)=3v逆(H2) d.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化
②若T1、T2、T3溫度下的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,則K1、K2、K3由大到小的排序?yàn)?/span> .
③此時(shí)N2的平衡分壓為 MPa。(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))
計(jì)算出此時(shí)的平衡常數(shù)Kp= 。(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,結(jié)果保留2位有效數(shù)字并帶上單位)
【答案】(1)①增大c(N2) ,a、b起始濃度相同,b到達(dá)平衡的時(shí)間縮短且氫氣的轉(zhuǎn)化率增大。②(c0-c1)/300t0
(2)NO2, e為精鋁,發(fā)生還原反應(yīng),所以d極發(fā)生氧化反應(yīng),則a極為正極
(3)① bd ②K1>K2>K3 ③90.043(Mpa)-2。
【解析】
試題分析:(1)①根據(jù)圖A知a、b兩種條件下氫氣起始濃度相同,b條件下到達(dá)平衡的時(shí)間縮短且氫氣的轉(zhuǎn)化率增大,相對(duì)a而言,b可能改變的條件是增大c(N2)。②a條件下,0~t0時(shí)氫氣的濃度變化為(c0-c1)×10-2 mol/L,則氮?dú)獾臐舛茸兓癁?/span>(c0-c1)/300mol/L,平均反應(yīng)速率v(N2)= (c0-c1)/300t0mol·L-1·min-1。
(2)根據(jù)題意知該電池的電池反應(yīng)為8NH3+6NO2==7N2+12H2O,粗鋁的精煉,e極為精鋁,則e為電解池的陰極,d為電解池的陽(yáng)極,a極為電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),通入的氣體為NO2。
(3)① a.反應(yīng)在等溫等壓條件下進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化,壓強(qiáng)不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,錯(cuò)誤;b.該反應(yīng)正向?yàn)闅怏w物質(zhì)的量減小的反應(yīng),反應(yīng)在等溫等壓條件下進(jìn)行,隨著反應(yīng)的進(jìn)行容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量逐漸減小,容器的體積逐漸減小,混合氣體的密度逐漸減小,當(dāng)密度不再發(fā)生變化說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;c.v正(N2)=3v逆(H2),v正(N2):v逆(H2)=3 ,不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;d.該反應(yīng)正向?yàn)闅怏w物質(zhì)的量減小的反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的物質(zhì)的量逐漸減小,平均相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大,當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確,選bd;②合成氨的反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),氨氣的體積分?jǐn)?shù)減小,結(jié)合圖C知溫度:T1<T2<T3,則K1、K2、K3由大到小的排序?yàn)?/span>K1>K2>K3;③利用三行式分析。設(shè)轉(zhuǎn)化的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為x。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
起始物質(zhì)的量(mol)9 23 0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol)x 3x 2x
平衡物質(zhì)的量(mol)9-x 23-3x 2x
根據(jù)阿伏伽德羅定律:等溫等壓條件下,氣體的體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比。根據(jù)圖C知體系在T2、60MPa下達(dá)到平衡時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)為60%,則2x/(32-2x)=60%,解得x=6mol,平衡時(shí)N2的物質(zhì)的量為3mol,氣體總物質(zhì)的量為20mol,此時(shí)N2的平衡分壓為60MPa×3/20=9Mpa,同理計(jì)算H2的平衡分壓為15Mpa,NH3的平衡分壓為36Mpa,則平衡常數(shù)Kp=p2(NH3)/p(N2)p3(H2)=362÷(9×153)=0.043(Mpa)-2。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)沼氣是一種廉價(jià)能源,農(nóng)村存在大量的秸稈、雜草等廢棄物,它們經(jīng)微生物發(fā)酵之后,便可產(chǎn)生沼氣,可用來(lái)點(diǎn)火做飯。在農(nóng)村推廣建造沼氣池,不僅能有效地利用
能,還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料。已知: 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的112.0L CH4氣體完全燃燒,生成CO2和液態(tài)水,放出4448kJ的熱量。
①寫(xiě)出CH4完全燃燒的熱化學(xué)方程式為 。
②如果上述反應(yīng)生成的是水蒸氣,則反應(yīng)放出的熱量 4448kJ。(填“>”或“<”或“=”)
(2)已知拆開(kāi)1 mol H-H鍵、1 molN≡N、1 mol N-H鍵分別需要吸收的能量為436 .4kJ、941.3 kJ、390.5 kJ。則由1 mol NH3 分解生成氫氣和氮?dú)庑枰?/span> (填“放出”或“吸收”) kJ的熱量。
(3)在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常遇到化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化。在下列甲、乙兩裝置中,甲中負(fù)極電極反應(yīng)式為 ;乙中鐵電極的電極反應(yīng)式為 ,鐵電極發(fā)生 反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:Ka 為平衡常數(shù),pKa=﹣lgKa,25℃時(shí),H2A的 pKa1 =1.85,pKa2=7.19。用 0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2A溶液的滴定曲線如下圖所示(曲線上的數(shù)字為 pH)。下列說(shuō)法不正確的是
A.a(chǎn) 點(diǎn)所得溶液中;2c(H2A)+c(A2-)=0.002mol
B.b 點(diǎn)所得溶液中:c(H2 A)+c(H+)=c(A2-)+C(OH-)
C.C 點(diǎn)所得溶液中:c(Na+)<3c(HA-)
D.d 點(diǎn)所得溶液中:c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】【加試題】乙酰苯胺具有解熱鎮(zhèn)痛作用,是較早使用的解熱鎮(zhèn)痛藥,有“退熱冰”之稱,其制備原理如下:
已知:
①苯胺易被氧化。
②乙酰苯胺、苯胺和醋酸的部分物理性質(zhì)如下表:
物質(zhì) | 熔點(diǎn)/℃ | 沸點(diǎn)/℃ | 溶解性 |
乙酰苯胺 | 114.3 | 305 | 微溶于冷水,易溶于熱水 |
苯胺 | -6 | 184.4 | 微溶于水 |
醋酸 | 16.6 | 118 | 易溶于水 |
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:在a中,加入9mL (0.10 mol)苯胺、15 mL(0.27 mol)冰醋酸及少許鋅粉,依照上圖裝置組裝儀器。
步驟2:控制溫度計(jì)讀數(shù)在105℃左右,小火加熱回流至反應(yīng)完全。
步驟3:趁熱將反應(yīng)混合物倒入盛有100 mL 冷水的燒杯中,冷卻后抽濾、洗滌,得到粗產(chǎn)品。
步驟4:將步驟3所得粗產(chǎn)品進(jìn)一步提純后,稱得產(chǎn)品質(zhì)量為10.8g。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)儀器a的名稱為 ,所選儀器a的最佳規(guī)格是 (填序號(hào))。
A. 25 mL B.50 mL C.100 mL D.250 mL
(2)實(shí)驗(yàn)中加入少許鋅粉的目的是 。
(3)步驟2中,控制溫度計(jì)讀數(shù)在105℃左右的原因是 。
(4)判斷反應(yīng)已基本完全的方法為 。
(5)步驟3中趁熱將混合物倒入盛有冷水的燒杯中,“趁熱”的原因是 。
(6)步驟4中粗產(chǎn)品進(jìn)一步提純,該提純方法是 。
(7)本次實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】右圖為元素周期表短周期的一部分。E原子的電子層數(shù)為n,最外層電子數(shù)為2n+l。下列敘述不正確的是( )
A. C和E氫化物的熱穩(wěn)定性和還原性均依次減弱
B. A與B形成的陰離子可能有AB32-、A2B42-
C. AD2分子中每個(gè)原子的最外層均為8電子結(jié)構(gòu)
D. A、D、E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某探究小組設(shè)計(jì)如右圖所示裝置(夾持、加熱儀器略),模擬工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行制備三氯乙醛(CCl3CHO)的實(shí)驗(yàn)。查閱資料,有關(guān)信息如下:
(1)儀器A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______;裝置B中的試劑是_______。
(2)若撤去裝置C,可能導(dǎo)致裝置D中副產(chǎn)物_____(填化學(xué)式)的量增加;裝置D可采用 加熱的方法以控制反應(yīng)溫度在70℃左右。
(3)反應(yīng)結(jié)束后,有人提出先將D中的混合物冷卻到室溫,再用過(guò)濾的方法分離出CCl3COOH。你認(rèn)為此方案是否可行,為什么?_______________。
(4)裝置E中可能發(fā)生的無(wú)機(jī)反應(yīng)的離子方程式有_________________。
(5)測(cè)定產(chǎn)品純度:稱取產(chǎn)品0.30 g配成待測(cè)溶液,加入0.1000 mol·L-1碘標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL,再加入適量Na2CO3溶液,反應(yīng)完全后,加鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH,立即用0.02000 mo1·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)。進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)后,測(cè)得消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。則產(chǎn)品的純度為_(kāi)________。(CCl3CHO的相對(duì)分子質(zhì)量為147.5)滴定的反應(yīng)原理:CCl3CHO+OH-==CHCl3+HCOO-、HCOO-+I2==H++2I-+CO2↑ 、I2+2S2O32-==2I-+S4O62-
(6)已知:常溫下Ka(CCl3COOH)=1.0×10-1mol·L-1,Ka (CH3COOH)= 1.7×10-5mol·L-1,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明三氯乙酸、乙酸的酸性強(qiáng)弱。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
據(jù)此填寫(xiě)下列空格。
(1)該物質(zhì)苯環(huán)上一氯代物有________種;
(2)1 mol該物質(zhì)和溴水混合,消耗Br2的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol;
(3)1 mol該物質(zhì)和H2加成需H2________mol;
(4)下列說(shuō)法不正確的是________。
A.該物質(zhì)可發(fā)生加成、取代、氧化等反應(yīng)
B.該物質(zhì)與甲苯屬于同系物
C.該物質(zhì)使溴水褪色的原理與乙烯相同
D.該物質(zhì)使酸性KMnO4溶液褪色發(fā)生的是加成反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有五種元素,其中A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大,且原子序數(shù)都不超過(guò)36.請(qǐng)根據(jù)下列相關(guān)信息,回答問(wèn)題.
A | 基態(tài)原子最外層電子數(shù)是次外層的三倍 |
B | 基態(tài)原子核外有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子 |
C | 與B同一周期,原子中未成對(duì)電子數(shù)是同周期中最多 |
D | D2-的核外電子排布與氬原子相同 |
E | 是ds區(qū)原子序數(shù)最小的元素 |
(1)請(qǐng)把B以及B同周期且原子序數(shù)比B小的原子按第一電離能從大到小的順序排列:____________(用相應(yīng)的元素符號(hào)表示).A、D兩種元素中,電負(fù)性A____________D (填“>”或“<”)
(2)A3分子的空間構(gòu)型為____________,與其互為等電子體的分子為____________;
(3)解釋在水中的溶解度C7H15OH比乙醇低的原因是:____________,C7H15OH 中采用sp3雜化的原子共有____________個(gè);
(4)E(NH3)42+配離子中存在的化學(xué)鍵類型有____________(填序號(hào)):
①配位鍵 ②金屬鍵 ③極性共價(jià)鍵 ④非極性共價(jià)鍵 ⑤離子鍵 ⑥氫鍵
若 E(NH3)42+具有對(duì)稱的空間構(gòu)型.且當(dāng) E(NH3)42+中的兩個(gè)NH3分子被兩個(gè)Cl一取代時(shí)。能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,則 E(NH3)42+的空間構(gòu)型為____________(填序號(hào))。
a.平面正方形b.正四面體 c.三角錐形 d.V形
(5)單質(zhì)E晶胞如圖所示,已知E元素相對(duì)原子質(zhì)量為M,原子半徑為r pm,密度為ρg/cm3(1pm=10-10cm)那么寫(xiě)出阿伏伽德羅常數(shù)NA的表達(dá)式____________(用M、r、ρ表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】堿性硼化釩(VB2)—空氣電池工作時(shí)反應(yīng)為:4VB2 + 11O2 = 4B2O3 + 2V2O5。用該電池為電源,選用惰性電極電解硫酸銅溶液,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。當(dāng)外電路中通過(guò)0.04mol電子時(shí),B裝置內(nèi)共收集到0.448L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則下列說(shuō)法正確的是
A.VB2電極發(fā)生的電極反應(yīng)為:2VB2 + 11H2O - 22e- = V2O5 + 2B2O3 + 22H+
B.外電路中電子由c電極流向VB2電極
C.電解過(guò)程中,c電極表面先有紅色物質(zhì)析出,后有氣泡產(chǎn)生
D.若B裝置內(nèi)的液體體積為100 mL,則CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L
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