【題目】已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0。請回答下列問題:
(1)從影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素分析,要有利于NH3和SO3的生成,理論上應(yīng)采取的措施是_______。實際生產(chǎn)中采取的措施是_________。
(2)在合成氨的工業(yè)生產(chǎn)中,要分離出氨,目的是__________;而合成SO3的過程中,則不需要分離出SO3,原因是____________。
【答案】適當(dāng)溫度、高壓、催化劑 合成氨:適當(dāng)溫度、高壓、催化劑;合成SO3:適當(dāng)溫度、常壓、催化劑 減小生成物的濃度,使平衡向生成NH3的方向移動 該反應(yīng)向生成SO3的方向進行的程度較大,達到平衡后SO2剩余量較少,故不需要分離SO3
【解析】
工業(yè)上合成SO3與合成氨的最大不同之處是合成SO3是在常壓下進行的,原因是在常壓下該反應(yīng)向生成SO3的方向進行的程度已經(jīng)很大,采用高壓雖能使平衡向生成SO3方向移動,但產(chǎn)生高壓既需要動力又對反應(yīng)容器耐壓性有較高要求,綜合生產(chǎn)成本和經(jīng)濟效益兩方面因素,實際生產(chǎn)時,在常壓下進行最合理。
(1)從化學(xué)反應(yīng)速率看,化學(xué)速率越高,生產(chǎn)效率越高,因此溫度較高,壓強較大,使用催化劑;從化學(xué)平衡看來,平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率較高,溫度越低,壓強越大,有利于平衡正常移動,兼顧反應(yīng)速率和平衡移動,結(jié)合理論上應(yīng)該采取適當(dāng)溫度、高壓、催化劑;
而實際上,合成氨采用的是適當(dāng)溫度、高壓、催化劑,而合成SO3,在常壓下,其向生成SO3的方向進行的程度已經(jīng)很大,而增大壓強,會增加生產(chǎn)成本,因此實際上,合成SO3采用的條件是:適當(dāng)溫度、常壓、催化劑;
(2)將產(chǎn)物從反應(yīng)體系中分離出來,有利于平衡正向移動,增加反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,合成氨分離出氨氣的目的是減小生成物的濃度,使平衡向生成NH3的方向移動;而再合成SO3的反應(yīng)中,并不需要分離SO3,因為該反應(yīng)向生成SO3的方向進行的程度較大,達到平衡后SO2剩余量較少。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】探究Na2O2與水的反應(yīng),實驗如圖:(已知:H2O2 H+ + HO2-、HO2- H+ + O22-)下列分析不正確的是
A. ①、⑤中產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃
B. ①、④中均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)
C. ②、⑤中KMnO4與MnO2的作用不同,產(chǎn)生氣體的量也不同
D. 通過③能比較酸性:HCl>H2O2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互反應(yīng):4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) 在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入0.4molNO2和0.2molNaCl,10min反應(yīng)達到平衡時n(NaNO3)=0.1mol,NO2的轉(zhuǎn)化率為。下列敘述中正確的是
A. 10min內(nèi)NO濃度變化表示的速率υ(NO)=0.01mol·L-1·min-1
B. 若升高溫度,平衡逆向移動,則該反應(yīng)的
C. 若起始時向該容器中充入0.1molNO2(g)、0.2molNO(g)和0.1molCl2(g)(固體物質(zhì)足量),則反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進行
D. 若保持其他條件不變,在恒壓下進行該反應(yīng),則平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率小于
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)使用酸堿中和滴定法測定市售白醋的總酸量[(g·(100 mL)-1]。
(Ⅰ)實驗步驟
(1)用___(填儀器名稱)量取10.00mL食用白醋,在燒杯中用水稀釋后轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中定容,搖勻即得待測白醋溶液。
(2)用酸式滴定管取待測白醋溶液20.00mL于錐形瓶中,向其中滴加2滴酚酞作指示劑。
(3)讀取盛裝0.1000mol·L-1NaOH溶液的堿式滴定管的初始讀數(shù)。如果液面位置如圖所示,則此時的讀數(shù)為___mL。
(4)滴定。當(dāng)___時,停止滴定,并記錄 NaOH溶液的終讀數(shù)。重復(fù)滴定3次。
(Ⅱ)實驗記錄
滴定次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 |
V(樣品)(mL) | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
V(NaOH)(消耗)(mL) | 15.95 | 15.00 | 15.05 | 14.95 |
(Ⅲ)數(shù)據(jù)處理與討論
(1)甲同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時計算得:平均消耗的NaOH溶液的體積V=mL=15.24mL,乙指出其計算不合理。按正確數(shù)據(jù)處理,可得市售白醋總酸量=____g·(100mL)-1;
(2)在本實驗的滴定過程中,下列操作會使實驗結(jié)果偏大的是___填寫序號)。
a.堿式滴定管在滴定時用標(biāo)準NaOH溶液潤洗
b.堿式滴定管的尖嘴在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
c.錐形瓶中加入待測白醋溶液后,再加少量水
d.錐形瓶在滴定時劇烈搖動,有少量液體濺出
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室合成氨裝置如圖所示,則以下說法中錯誤的是( )
A.裝置甲的作用之一是干燥
B.裝置甲的作用是化合
C.乙處導(dǎo)出的氣體是N2、H2、NH3
D.檢驗產(chǎn)物可用濕潤的紅色石蕊試紙或濃鹽酸等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向含n mol AlCl3的溶液中加入m mol NaOH溶液,觀察到的現(xiàn)象是先有白色沉淀生成,后部分溶解,則生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量是( )
A.(4n-m)molB.(4m-n)molC.(n-3m)molD.(3m-n)mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下,中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)甲、乙之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,乙是
A.HClB.NaHCO3 C.KOHD.FeCl2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,某容積為2L的密閉容器內(nèi),某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖所示:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________
(2)在圖上所示的三個時刻中___________(填t1、t2或t3)時刻處于平衡狀態(tài),此時v正________v逆(填>、<或=);達到平衡狀態(tài)后,平均反應(yīng)速率v(N):v(M)=___________
(3)若反應(yīng)容器的容積不變,則“壓強不再改變”_________(填“能”或“不能”)作為該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。
(4)已知M、N均為氣體,則下列措施能增大反應(yīng)速率的是________(選填字母) A.升高溫度 B.降低壓強 C.減小M的濃度 D.將反應(yīng)容器體積縮小
(5)向一個容積為4L的密閉容器中充入7molSO2和4molO2,在一定溫度和壓強下,發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O22SO3(g),經(jīng)4s后達到平衡狀態(tài),測得SO2的物質(zhì)的量是3mol,則以O2表示的反應(yīng)速率為________;平衡時SO3的物質(zhì)的量濃度________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室合成溴苯的裝置圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下,按下列合成步驟回答:
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g·cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸點/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
(1)實驗裝置中,儀器c的名稱為__________________,作用為__________。
(2)在a中加入15 mL無水苯和少量鐵屑,在b中小心加入4.0 mL液態(tài)溴,向a中滴入幾滴溴,有白霧產(chǎn)生,是因為生成了________氣體,繼續(xù)滴加至液溴滴完。寫出a中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________。
(3)液溴滴完后,經(jīng)過下列步驟分離提純:
①向a中加入10 mL水,然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑;
②濾液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗滌。NaOH溶液洗滌的作用__________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣(一種干燥劑),靜置、過濾。加入無水氯化鈣的目的是__________________。
(4)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為______,要進一步提純,需進行的操作方法為________。
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