【題目】氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用,合成氨工業(yè)在國(guó)民生產(chǎn)中有重要意義。以下是關(guān)于合成氨的有關(guān)問題,請(qǐng)回答:
(1)若在一容積為2 L的密閉容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng): N2(g) +3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,若在5分鐘時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得NH3的物質(zhì)的量為0.2 mol。則前5分鐘的平均反應(yīng)速率v(N2)=________。
(2)平衡后,若要提高H2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施有________。
A.加了催化劑 B.增大容器體積 C.降低反應(yīng)體系的溫度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5 L的密閉容器中,一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表所示:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K3 | 0.5 |
請(qǐng)完成下列問題:
①試比較K1、K2的大小,K1________K2(填“<”、“>”或“=”);
②下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________(填序號(hào)字母)
A.容器內(nèi)N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度之比為1∶3∶2
B.v(H2)正=3v(H2)逆
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
D.混合氣體的密度保持不變
③400℃時(shí),反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為________。當(dāng)測(cè)得NH3、N2和H2物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol和 1 mol時(shí),則該反應(yīng)的v(N2)正________v(N2)逆(填“<”、“>”或“=”)。
(4)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論,聯(lián)系合成氨的生產(chǎn)實(shí)際,你認(rèn)為下列說法不正確的是________。
A.化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品
B.勒夏特列原理可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品
C.催化劑的使用是提高產(chǎn)品產(chǎn)率的有效方法
D.正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度理論都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益
【答案】 0.01 mol·L-1·min-1 C、D > C 2 > C
【解析】(1)5min達(dá)平衡,△c(NH3)=0.1mol/L,所以v(NH3)=,根據(jù)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比,則v(N2)=×0.02mol/(Lmin)=0.01mol/(Lmin);
故答案為:0.01mol/(Lmin);
(2)A、加催化劑只能改變化學(xué)速率,不能改變化學(xué)平衡,即不能提高轉(zhuǎn)化率,A錯(cuò)誤;B、增大容器的體積,容器內(nèi)壓強(qiáng)減小,平衡向左移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率減小,B錯(cuò)誤;C、降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng),即正反應(yīng)方向移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率增大,C正確;D、加入一定量N2,平衡向右移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率增大,D正確。
故答案為:C、D;
(3)①該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),生成物濃度減小,反應(yīng)物濃度增大,所以K1>K2。
故答案為:>;
②A、容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度之比等于計(jì)量數(shù)之比,不能證明正逆反應(yīng)速率相等,故A錯(cuò)誤;B、不同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比是平衡狀態(tài),3υ(N2)(正)=υ(H2)(逆)是平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;C、容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,氣體的物質(zhì)的量不變,該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故C正確;D、如果是在密閉容器中反應(yīng),質(zhì)量不變,體積不變,密度始終不變,故D錯(cuò)誤。
故答案為:C;
③400℃時(shí),反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K的值和反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)呈倒數(shù),所以K= =2;
容器的體積為0.5L,NH3和N2.H2的物質(zhì)的量濃度分別為:6mol/L、4mol/L、2mol/L,400℃時(shí),濃度商Qc= <K=2,說明反應(yīng)正向進(jìn)行,因此有v(N2)正>v(N2)逆;
故答案為:2;>;
(4)加催化劑只能改變化學(xué)速率,可以通過加催化劑縮短生產(chǎn)時(shí)間,提高生產(chǎn)效率;但催化劑不能改變使化學(xué)平衡移動(dòng),所以不能改變轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率。故C錯(cuò)誤。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組元素都屬于p區(qū)的是( )
A. 原子序數(shù)為1,6,10的元素 B. N,S,P
C. Na,Li,Mg D. Fe,Cr, Cl
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25 ℃時(shí),在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入過量金屬錫(Sn),發(fā)生反應(yīng):Sn(s)+Pb2+(aq) Sn2+(aq)+Pb(s),體系中c(Pb2+)和c(Sn2+)變化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是( )
A. 往平衡體系中加入金屬鉛后,c(Pb2+)增大
B. 升高溫度,平衡體系中c(Pb2+)增大,說明該反應(yīng)ΔH>0
C. 25 ℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.2
D. 往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后,c(Pb2+)變小
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【題目】下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 純堿溶液中:Al3+、Ba2+、Cl-、NO3-
B. 室溫下,pH=1的溶液中:K+、Fe2+、MnO4-、I-
C. 能使甲基橙變?yōu)辄S色的溶液中:Na+、Al3+、Cl-
D. 室溫下,=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO32-、NO3-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H<0,下列有關(guān)敘述正確的( )
A.上述反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系:2 v(NH3)=3 v(H2O)
B.若在2L的密閉容器中反應(yīng),經(jīng)過3min后NH3的物質(zhì)的量由10mol變?yōu)?mol 則v (NH3)=0.5molL﹣1s﹣1
C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增加容器體積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大
D.若降低溫度,反應(yīng)速率將會(huì)減小且平衡將被破壞
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,它隱含著許多信息和規(guī)律.根據(jù)下表中短周期元素的原子半徑和主要化合價(jià),回答表后的問題.
① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |
原子半徑(10﹣10m) | 0.74 | 1.60 | 0.53 | 1.10 | 0.99 | 1.11 | 0.75 | 1.43 |
最高或最低化合價(jià) | +2 | +1 | +5 | +7 | +2 | +5 | +3 | |
﹣2 | ﹣3 | ﹣1 | ﹣3 |
(1)上述元素中與元素⑧處于同一周期的有(填元素符號(hào))
(2)元素①在元素周期表中的位置是
(3)①④⑦三種元素的氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>(填化學(xué)式)
(4)請(qǐng)寫出下列元素形成的常見化合物的電子式: ③⑤②⑤③⑦
(5)請(qǐng)寫出⑤⑧兩種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物間反應(yīng)的離子方程式: .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述不正確的是
A. 0.1mol/L氨水中,c(OH-)=c(NH4+)
B. 在常溫下,10mL 0.02mol/L HCl溶液與10mL 0.02mol.LBa(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的體積為20mL,則溶液的pH=12
C. 新制氯水中c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO)
D. 0.1mol/L KHC2O4溶液顯酸性,溶液中c(K+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,下列所述有關(guān)離子濃度之間的關(guān)系錯(cuò)誤的是
A. 將0.2mol/L NaHCO3溶液與0.1mol/L KOH溶液等體積混合:3c(K+) +c(H+)=c(OH-) +c(HCO3-) +2c(CO32-)
B. 濃度均為0.1mol/L 的CH3COOH 與CH3COONa溶液等體積混合后,pH=5,則混合溶液中:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2×(10-5-10-9) mol/L
C. 將CO2通入0.1mol/L Na2CO3溶液至中性,溶液中2c (CO32-) + c (HCO3-)=0.1mol/L
D. Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O) =1.8×10-5,則常溫下0.1mol/L CH3COONH4中c(CH3COO-):c(NH3·H2O)=180
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)一定條件下,平衡常數(shù)如下:
2NO2N2O4 K1 NO21/2N2O4K2 N2O42NO2 K3
推導(dǎo)K1與K2,K1與K3的關(guān)系分別為:______________。
(2)衡量催化劑的性能指標(biāo)有:活性、選擇性、穩(wěn)定性、價(jià)格等。對(duì)于給定條件下反應(yīng)物之間能夠同時(shí)發(fā)生多個(gè)反應(yīng)的情況,理想的催化劑可以大幅度提高目標(biāo)產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中的____(填“產(chǎn)率”、“比率”、轉(zhuǎn)化率),催化劑的這種特性,稱作它的________性。
(3)溶液的pH對(duì)Cr2O72-降解率的影響如下圖所示。
已知:Cu2OCu+CuSO4;
酸性越大,Cr2O72-被還原率越大。
①由上右圖可知,pH分別為2、3、4 時(shí),Cr2O72-的降解率最好的是______,其原因是______。
②按右圖加入10滴濃硫酸,溶液由橙黃色變?yōu)槌壬,?qǐng)結(jié)合化學(xué)用語用平衡移動(dòng)原理解釋其原因_____。
(4)一定條件下焦炭可以還原NO2,反應(yīng)為:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)。在恒溫的密閉容器下,6molNO2和足量C 發(fā)生該反應(yīng),測(cè)得平衡時(shí)NO2的物質(zhì)的量與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:
則C點(diǎn)NO2的轉(zhuǎn)化率和C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=(K,是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))分別為______、_______。
(5)已知由CO生成CO2的化學(xué)方程式為CO+O2CO2+O。其正反應(yīng)速率為v正=K正c(CO)·c(O2),逆反應(yīng)速率為v逆=K逆c(CO2)·c(O),K正、K逆為速率常數(shù)。在2500K下,K正=1.21×105 L·s-1·mol-1,K逆=3.02×105L·s-1·mol-1。則該溫度下上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為_______(保留小數(shù)點(diǎn)后一位小數(shù))。
(6)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g) + CO(g) CH3OH(g); ΔH1
②CH3OH(g) CH2OCH3(g) + H2O(g); ΔH2
③CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g); ΔH3
總反應(yīng): 3H2(g)+3CO(g) CH2OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=_______。
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