【題目】氮的化合物在相互轉(zhuǎn)化、工業(yè)生產(chǎn)等方面應(yīng)用廣泛,回答下列問(wèn)題。
(1)N2O是一種能刺激神經(jīng)使人發(fā)笑的氣體,可發(fā)生分解反應(yīng)2N2O=2N2+O2,碘蒸氣能大幅度提高N2O的分解速率,反應(yīng)歷程為:
第一步: I2(g)=2I(g) (快反應(yīng))
第二步: I(g)+N2O(g)=N2(g)+IO(g) (慢反應(yīng))
第三步: IO(g)+N2O(g)=N2(g)+O2(g)+I(g) (快反應(yīng))
實(shí)驗(yàn)表明,含碘時(shí)N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是_____(填標(biāo)號(hào))。
A.溫度升高,該反應(yīng)速率常數(shù)k值增大
B.第三步對(duì)總反應(yīng)速率起決定作用
C.第二步活化能比第三步大
D.I2作催化劑,其濃度大小與N2O分解速率無(wú)關(guān)
(2)溫度為T1時(shí),在二個(gè)容積均為1L的密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0。實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2),v逆=v(NO2)消耗=k逆c2(NO2),k正、k逆為速率常數(shù)。
容器編號(hào) | 起始濃度/ mol·L-1 | 平衡濃度/ mol·L-1 | ||
c(NO) | c(O2) | c(NO2) | c(O2) | |
Ⅰ | 0.6 | 0.3 | 0 | 0.2 |
Ⅱ | 0.3 | 0.25 | 0.2 |
①溫度為T1時(shí), =________;當(dāng)溫度升高為T2時(shí),k正、k逆分別增大m倍和n倍,則m______n(填“>”“<”或“=”)。
②容器Ⅱ中起始時(shí)v正_____v逆(填“>”“<”或“=”),理由是_______。
(3)NH3與CO2反應(yīng)可合成尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2],反應(yīng)方程式為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中進(jìn)行,下圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條曲線分別表示溫度為T℃時(shí),按不同氨碳比和水碳比投料時(shí),二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率的情況。
①曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中水碳比的數(shù)值分別為0.6~0.7,1~1.1,1.5~1.6,則生產(chǎn)中應(yīng)選用的水碳比數(shù)值范圍是______。
②在選擇氨碳比時(shí),工程師認(rèn)為控制在4.0左右比較適宜,不選擇4.5,理由是_____。
【答案】AC 1.25 < < 因?yàn)?/span> Qc==1.78>K =1.25,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,所以v正<v逆 0.6~0.7 4.0時(shí)CO2轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,將氨碳比提高到4.5,CO2轉(zhuǎn)化率提高不大,增加了成本
【解析】
(1)A.溫度升高,反應(yīng)速率加快;
B.第二步反應(yīng)為慢反應(yīng),對(duì)總反應(yīng)速率起決定性作用;
C.第二步反應(yīng)為慢反應(yīng),第三步反應(yīng)為快反應(yīng),第二步活化能比第三步大;
D.由含碘時(shí)N2O分解速率方程式可知;
(2)①Ⅰ容器中平衡時(shí)氧氣濃度從0.3mol/L變?yōu)?/span>0.2mol/L,氧氣的濃度變化為0.1mol/L,列“三段式”,平衡時(shí)v正= v逆,根據(jù)v正=k正c2(NO)c(O2)、v逆=k逆c2(NO2)計(jì)算;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向著逆向移動(dòng);
②容器Ⅱ中,根據(jù)Qc與K的相對(duì)大小分析平衡移動(dòng)方向分析解答;
(3)①依據(jù)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的大小分析,結(jié)合圖象分析判斷;
②氨碳比在4.5時(shí)氨氣量增大對(duì)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增加不大。
(1)由分解速率方程可以看出碘單質(zhì)的濃度也占主要因素,因此碘單質(zhì)作催化劑,逐項(xiàng)分析可知:
A.溫度升高,反應(yīng)速率加快,k值增大,故A正確;
B.第二步反應(yīng)為慢反應(yīng),對(duì)總反應(yīng)速率起決定性作用,故B錯(cuò)誤;
C.第二步反應(yīng)為慢反應(yīng),第三步反應(yīng)為快反應(yīng),第二步活化能比第三步大,故C正確;
D.由含碘時(shí)N2O分解速率方程式可知,I2濃度與N2O分解速率有關(guān),故D錯(cuò)誤;
故答案為:AC。
(2)①Ⅰ容器中平衡時(shí)氧氣濃度從0.3mol/L變?yōu)?/span>0.2mol/L,氧氣的濃度變化為0.1mol/L,則
平衡時(shí)v正=v逆=,根據(jù)v正=k正c2(NO)c(O2)、v逆=k逆c2(NO2)可知: ==1.25,反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H<0,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向著逆向移動(dòng),當(dāng)溫度升高為T2時(shí),k正、k逆分別增大m倍和n倍,則k逆增大幅度較大,即m<n;
②容器Ⅱ中,因?yàn)?/span>Qc==1.78>K=1.25,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,所以v正<v逆;
(3)①氨碳比相同時(shí)曲線Ⅰ二氧化碳的轉(zhuǎn)化率大,所以生產(chǎn)中選用水碳比的數(shù)值為0.60.7;
②氨碳比在4.5時(shí),需要氨氣較多,但依據(jù)圖象分析二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大不多,工業(yè)合成氨生成工藝較復(fù)雜,提高生產(chǎn)成本,所以氨碳比控制在4.0左右。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】新型光催化劑Zn2GeO4具有較高的催化活性。下列有關(guān)其組成元素的說(shuō)法正確的是( )
A.Zn處于元素周期表中的d區(qū)
B.Ge的價(jià)電子排布式為3d104s24p2
C.基態(tài)O原子中成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍
D.三種元素電負(fù)性由大到小的順序是:O>Ge>Zn
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鉬(Mo)是一種重要的過(guò)渡金屬元素,在電子行業(yè)有可能取代石墨烯,其化合物鉬酸鈉晶體(Na2MoO42H2O)可制造阻燃劑和無(wú)公害型冷水系統(tǒng)的金屬抑制劑。由鉬精礦(主要成分MoS2,含有少量不反應(yīng)雜質(zhì))制備鉬及鉬酸鈉晶體的工藝流程如下:
(1)焙燒時(shí),下列措施有利于使鉬精礦充分反應(yīng)的是________(填序號(hào))。
a 增大鉬精礦的量 b 將礦石粉碎 c 采用逆流原理混合
(2)操作1的名稱是______,“堿浸”過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為________。
(3)經(jīng)“蒸發(fā)結(jié)晶”過(guò)程可得到鉬酸鈉晶體的粗品,要得到純凈的鉬酸鈉晶體,需要進(jìn)行的操作2名稱是_________。
(4)Mo元素有+4、+6兩種價(jià)態(tài),鉬精礦中存在非整比晶體MoS2.7,則MoS2.7中Mo4+所占Mo元素的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為__________。
(5)焙燒鉬精礦所用的裝置是多層焙燒爐,如圖為各爐層固體物料的物質(zhì)的量的百分組成。圖像中縱坐標(biāo)x =_____。
(6)在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)有少量SO42-生成,用固體Ba(OH)2除去。在除SO42-前測(cè)定堿浸液中c(MoO42-)=0.80mol·L-1, c(SO42-)=0.04mol·L-1,當(dāng)BaMoO4開(kāi)始沉淀時(shí),SO42-的去除率為94.5%,則Ksp(BaMoO4)=_________。[ Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10,溶液體積變化、溫度變化可忽略。]
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氨氣是一種重要的化工原料,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。
(1)在一定溫度下,在固定體積的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng):CO+2H2CH3OH(g)。該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是________。
A.2 v正(H2)= v逆(CH3OH)
B.單位時(shí)間生成m molCO的同時(shí)生成2m molH2
C.容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化
D.混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化
(2)工業(yè)上可用天然氣為原料來(lái)制取化工原料氣氫氣,某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)模擬工業(yè)制取氫氣的原理,在一定溫度下,體積為2L的恒容密閉容器中,測(cè)得如下表所示數(shù)據(jù)。
時(shí)間/min | CH4(mol) | H2O(mol) | CO(mol) | H2(mol) |
0 | 0.40 | 1.00 | 0 | 0 |
5 | a | 0.80 | c | 0.60 |
7 | 0.20 | b | 0.20 | d |
10 | 0.21 | 0.81 | 0.19 | 0.64 |
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①該溫度下,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________;
②反應(yīng)在7~10min內(nèi),CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是____________(填字母)。
A.減少CH4的物質(zhì)的量 B.降低溫度
C.升高溫度 D.充入H2
③若保持相同的溫度,向2L的恒容器密閉容器中同時(shí)充入0.2molCH4、0.62molH2O、a molCO和0.5molH2,當(dāng)a =0.2時(shí),上述反應(yīng)向_____(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行。若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則a的取值范圍為__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某科研團(tuán)隊(duì)研制出“TM﹣LiH(TM表示過(guò)渡金屬)”雙催化劑體系,顯著提高了在溫和條件下氮?dú)夂蜌錃夂铣蒒H3的效率,原理示意如下:
下列分析不合理的是( 。
A.狀態(tài)Ⅰ,吸收能量并有N≡N鍵發(fā)生斷裂B.合成NH3總反應(yīng)的原子利用率是100%
C.“TM﹣LiH”能降低合成氨反應(yīng)的△HD.生成NH3:2LiNH+3H2═2LiH+2NH3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鐵鎳蓄電池又稱愛(ài)迪生電池,放電時(shí)的總反應(yīng)為:Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有關(guān)該電池的說(shuō)法不正確的是( )
A.電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2
B.電池的電解質(zhì)溶液為堿性溶液,陽(yáng)離子向正極移動(dòng)
C.電池充電過(guò)程中,陰極附近溶液的pH降低
D.電池充電時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)為2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】火柴頭中含有三硫化四磷(P4S3),它是一種黃色晶體。P4S3的結(jié)構(gòu)研究表明,該分子中沒(méi)有不飽和鍵,且各原子的最外層均達(dá)到了8電子結(jié)構(gòu)。該分子中含有共價(jià)鍵條數(shù)是( )
A.10個(gè)B.9個(gè)C.8個(gè)D.7個(gè)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組利用硫酸鐵溶液與銅粉反應(yīng),又向反應(yīng)后溶液中加入KSCN溶液以檢驗(yàn)Fe3+是否有剩余,實(shí)驗(yàn)記錄如下;
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 操作 | 現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)1 | i.加入Cu粉后充分振蕩,溶液逐漸變藍(lán); ii.取少量i中清液于試管中,滴加2滴 0.2mol/LKSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色,但振蕩后紅色迅速褪去并有白色沉淀生成。 |
(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)1中第i步的離子方程式_______________。甲同學(xué)猜想第ii步出現(xiàn)的異常現(xiàn)象是由于溶液中的Cu2+干擾了檢驗(yàn)Fe3+的現(xiàn)象。查閱相關(guān)資料如下
①2Cu2++4SCN- 2CuSCN↓(白色)+(SCN)2(黃色)
②硫氰[(SCN)2]:是一種擬鹵素,性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,其氧化性介于Br2和I2之間。
該同學(xué)又通過(guò)如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 操作 | 現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)2 | 溶液呈綠色,一段時(shí)間后后開(kāi)始出現(xiàn)白色沉淀,上層溶液變?yōu)辄S色 | |
實(shí)驗(yàn)3 | 無(wú)色溶液立即變紅,同時(shí)生成白色沉淀。 |
(2)經(jīng)檢測(cè),實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)后的溶液pH值減小,可能的原因是___________________________________________。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)2、3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,甲同學(xué)推斷實(shí)驗(yàn)3中溶液變紅是由于Fe2+被(SCN)2氧化,寫(xiě)出溶液變紅的離子方程式_______________________。繼續(xù)將實(shí)驗(yàn)2中的濁液進(jìn)一步處理,驗(yàn)證了這一結(jié)論的可能性。
補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)4的目的是排除了溶液存在Cu2+的可能,對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象是____________________________________________。
(4)乙同學(xué)同時(shí)認(rèn)為,根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理,在此條件下,Cu2+也能氧化Fe2+,他的判斷依據(jù)是_______。
(5)為排除干擾,小組同學(xué)重新設(shè)計(jì)如下裝置。
①A溶液為____________________________。
②“電流表指針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明Cu與Fe3+發(fā)生了反應(yīng)”,你認(rèn)為這種說(shuō)法是否合理?__________________(填合理或不合理),原因是__________________________________________。
③驗(yàn)證Fe3+是否參與反應(yīng)的操作是________________________________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期主族元素W、X、Y 、Z的原子序數(shù)依次增大,W、X同主族,Y原子的最外層電子數(shù)等于X原子的電子總數(shù),Z原子的電子總數(shù)等于W、X、Y三種原子的電子數(shù)之和,Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為HnZO2n+2。W、X、Y三種元素形成的一種化合物的結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.W的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為0
B.W的簡(jiǎn)單離子半徑可能大于X的簡(jiǎn)單離子半徑
C.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物屬于弱堿
D.Z的單質(zhì)的水溶液需保存在棕色試劑瓶中
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