【題目】工業(yè)合成氨反應(yīng):N2+3H22NH3是一個(gè)放熱的可逆反應(yīng),反應(yīng)條件是高溫、高壓,并且需要合適的催化劑。已知形成1 mol H-H鍵、1 mol N-H鍵、1 mol N≡N鍵放出能量分別為436 kJ、391 kJ、946 kJ。則:
(1)若1 mol N2完全反應(yīng)生成NH3可________(填“吸收”或“放出”)熱量________kJ。
(2)如果將1 mol N2和3 mol H2混合,使其充分反應(yīng),放出的熱量總小于上述數(shù)值,其原因是________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨時(shí),在容積為2 L的密閉容器內(nèi),反應(yīng)經(jīng)過(guò)10 min后,生成10 mol NH3,則用N2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為________mol·L-1·min-1。
(4)一定條件下,當(dāng)合成氨的反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),下列說(shuō)法正確的是________。
a.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等
b.正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為0
c.N2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值
d.N2和H2的濃度相等
e.N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)相等
f.反應(yīng)達(dá)到最大限度
【答案】放出92該反應(yīng)是可逆反應(yīng),1 mol N2和3 mol H2不能完全反應(yīng),因此放出能量總是小于92 kJ0.25acf
【解析】
(1)反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則反應(yīng)的N2+3H22NH3的ΔH=(946+436×3-391×6)kJ/mol=-92kJ/mol,所以若1mol N2完全反應(yīng)生成NH3可放出熱量92kJ。
(2)由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng),1 mol N2和3 mol H2不能完全反應(yīng)生成2mol氨氣,因此放出能量總是小于92 kJ。
(3)在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行,反應(yīng)經(jīng)過(guò)10min后,生成10mol NH3,則消耗氮?dú)?/span>5mol,濃度是2.5mol/L,用N2表示的化學(xué)反應(yīng)速率是2.5mol/L÷10min=0.25 mol·L -1·min-1。
(4)a.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率一定相等,a正確;
b.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率一定相等,且均不為0,b錯(cuò)誤;
c.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),即達(dá)到反應(yīng)最大限度,N2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值,c正確;
d.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2和H2的濃度不再改變,但不一定相等,d錯(cuò)誤;
e.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)不變,但不一定相等,e錯(cuò)誤;
f.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),反應(yīng)達(dá)到最大限度,f正確。
答案選acf。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】近年科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想。把含有大量CO2的空氣吹入K2CO3溶液中,再把CO2從溶液中提取出來(lái),并使之與H2反應(yīng)生成可再生能源甲醇。其工藝流程如圖所示:
(1)分解池中主要物質(zhì)是_________________。(填化學(xué)式)
(2)在合成塔中,若有4400g CO2與足量H2反應(yīng),生成氣態(tài)的H2O和甲醇,可放出5370kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________________。
(3)一定條件下,往2 L恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2,在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I、反應(yīng)II與反應(yīng)III,相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如下圖所示:
(圖中c點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為66.67%,即轉(zhuǎn)化了2/3)
①催化劑效果最佳的反應(yīng)是_________________(填“反應(yīng)I”、“反應(yīng)II”、“反應(yīng)III”)。同一種催化劑,溫度越高,催化效果_________________(填“不變”、“增強(qiáng)”、“減弱”),分析其原因可能是_________________(填字母)。
A.溫度升高,平衡逆向移動(dòng) B.溫度升高,催化劑失活
C.溫度升高,催化劑脫附率增加 D.溫度升高,平衡常數(shù)減小
②b點(diǎn)v(正)________v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
③若此反應(yīng)在a點(diǎn)時(shí)已達(dá)平衡狀態(tài),a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高的原因是_________________。
④c點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用氟硼酸(HBF4,屬于強(qiáng)酸)代替硫酸作鉛蓄電池的電解質(zhì)溶液,可使鉛蓄電池在低溫下工作時(shí)的性能更優(yōu)良,反應(yīng)方程式為:Pb+PbO2+4HBF42Pb(BF4)2+2H2O;Pb(BF4)2為可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),下列說(shuō)法正確的是
A. 放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)為:PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O
B. 充電時(shí),當(dāng)陽(yáng)極質(zhì)量增加23.9 g時(shí),溶液中有0.2 mol電子通過(guò)
C. 放電時(shí),正極區(qū)pH增大
D. 充電時(shí),Pb電極與電源的正極相連
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化學(xué)中常用圖像直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果,下列圖像描述正確的是
A. 圖①可以表示對(duì)某化學(xué)平衡體系改變溫度后反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化
B. 圖②表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)的影響,且甲的壓強(qiáng)大
C. 圖③表示向Al2(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的量與滴入NaOH溶液體積的關(guān)系
D. 圖④表示在2 L的密閉容器中發(fā)生合成氨反應(yīng)時(shí)N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線,0~10 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)=0.045 mol·L-1·min-1,從11 min起其他條件不變,壓縮容器的體積為1 L,則n(N2)的變化曲線為d
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:2Fe3++SO32-+H2O2Fe2++SO42-+2H+。如圖所示是一套電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,圖中C、D均為鉑電極,U為鹽橋,G是靈敏電流計(jì),其指針總是偏向電源負(fù)極。A杯中為FeCl3溶液;B杯中為Na2SO3溶液。以下關(guān)于該裝置的說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.G的指針指向B極
B.U中陽(yáng)離子向A極移動(dòng)
C.一段時(shí)間后,化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),導(dǎo)線中無(wú)電流通過(guò)
D.一段時(shí)間后,B中溶液pH增大
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A元素的原子最外層電子數(shù)是a,次外層電子數(shù)是b;B元素的原子M層電子數(shù)是(a-b),L層電子數(shù)是(a+b),則A、B兩元素形成化合物的化學(xué)式最可能表示為( )
A.B3A2B.BA2
C.A3B2D.AB2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( )
A. 1 mo1CH3+(碳正離子)中含有電子數(shù)為10NA
B. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L己烷中所含的碳原子數(shù)為6 NA
C. 28g乙烯和丙烯的混合氣體中所含的氫原子數(shù)為4 NA
D. 1.8g的NH4+中含有的電子數(shù)為10 NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Ⅰ.ZrO2常用作陶瓷材料,可由鋯英砂(主要成分為ZrSiO4,也可表示為ZrO2·SiO2,還含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))通過(guò)如下方法制。
已知:①ZrO2能與燒堿反應(yīng)生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3與酸反應(yīng)生成ZrO2+。
②部分金屬離子在實(shí)驗(yàn)條件下開始沉淀和完全沉淀的pH如下表。
金屬離子 | Fe3+ | Al3+ | ZrO2+ |
開始沉淀時(shí)pH | 1.9 | 3.3 | 6.2 |
沉淀完全時(shí)pH | 3.2 | 5.2 | 8.0 |
(1)熔融時(shí)ZrSiO4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________,濾渣I的化學(xué)式為___________________
(2)為使濾液I的雜質(zhì)離子沉淀完全,需用氨水調(diào)pH=a,則a的范圍是____________________;繼續(xù)加氨水至pH=b時(shí),所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________
(3)向過(guò)濾III所得濾液中加入CaCO3粉末并加熱,得到兩種氣體。該反應(yīng)的離子方程式為:________________________________________
(4)為得到純凈的ZrO2,Zr(OH)4需要洗滌,檢驗(yàn)Zr(OH)4是否洗滌干凈的方法是:____________________________
Ⅱ.氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可用石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦蟹磻?yīng)制得:___SiO2 + C + N2 Si3N4 + CO
根據(jù)題意完成下列各題:
(1)配平上述化學(xué)反應(yīng)方程式。__________
(2)為了保證石英和焦炭盡可能的轉(zhuǎn)化,氮?dú)庖m當(dāng)過(guò)量。某次反應(yīng)用了30 mol氮?dú),反?yīng)生成了5 mol一氧化碳,則此時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是______________。
(3)氮化硅陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度高,硬度接近于剛玉(A12O3),熱穩(wěn)定性好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。以下用途正確的是__________(填序號(hào))
A.可以在冶金工業(yè)上制成坩堝、鋁電解槽襯里等設(shè)備
B.在電子工業(yè)上制成耐高溫的電的良導(dǎo)體
C.研發(fā)氮化硅的全陶發(fā)動(dòng)機(jī)替代同類型金屬發(fā)動(dòng)機(jī)
D.氮化硅陶瓷的開發(fā)受到資源的限制,沒有發(fā)展前途
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】分析下圖所示的四個(gè)原電池裝置,其中結(jié)論正確的是( )
A. ①②中Mg作負(fù)極,③④中Fe作負(fù)極
B. ②中Mg作正極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-===2OH-+H2↑
C. ③中Fe作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Fe-2e-===Fe2+
D. ④中Cu作正極,電極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑
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