(1)汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應,生成NOx等污染大氣.其中生成NO的能量變化示意圖如圖1:

①該反應的熱化學方程式為

 N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+184kJ•mol﹣1。

②根據(jù)圖1所示,只改變條件R,當N2的轉(zhuǎn)化率從a3到a1時,平衡常數(shù)K AC。

A.可能增大     B.一定不變     C.可能不變 D.可能減小     E.增大、減小、不變均有可能

(2)尿素(又稱碳酰胺)是含氮量最高的氮肥,工業(yè)上利用CO2和NH3在一定條件下合成尿素的反應分為:

第一步:2NH3(g)+CO2(g)⇌H2NCOONH4(氨基甲酸銨) (l)

第二步:H2NCOONH4(l)⇌H2O(g)+H2NCONH2(l)

某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為500L的密閉容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,驗測得

反應中各組分的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖2所示:

①合成尿素總反應的快慢由第 二 步反應決定.

②反應進行到10min時測得CO2的物質(zhì)的量如上圖所示,則用CO2表示的第一步反應的速率v(CO2)= 1.5×10﹣4 mol/(L•min).

③由氨基甲酸銨和CO2曲線變化可得出關于濃度變化和平衡狀態(tài)的兩條結(jié)論是:a. 氨基甲酸銨濃度先增大,15min后減小。籦 15min時第一步反應達到平衡狀態(tài),55min第二步反應達到平衡狀態(tài)。


考點:

物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線;熱化學方程式;用化學平衡常數(shù)進行計算..

分析:

(1)①根據(jù)能量變化圖計算反應熱,反應熱=反應物的鍵能和﹣生成物的鍵能和,從而書寫熱化學方程式;

②平衡向正反應方向移動,則N2的轉(zhuǎn)化率增大,可采用的方法為升高溫度或者增加氧氣的量;

(2)①已知總反應的快慢由慢的一步?jīng)Q定,結(jié)合圖象變化趨勢進行判斷,反應快慢可以依據(jù)第一步和第二步反應的曲線斜率比較大小;

②分析圖象計算10分鐘時二氧化碳的消耗物質(zhì)的量,結(jié)合化學反應速率概念進行計算;

③分析圖象曲線的變化,氨基甲酸銨是隨時間變化到15min物質(zhì)的量增大,之后減小,15min時第一步反應達到平衡狀態(tài),55min氨基甲酸銨物質(zhì)的量不再變化,第二步反應達到平衡狀態(tài).

解答:

解:(1)①該反應中的反應熱=反應物的鍵能和﹣生成物的鍵能和=(946+498)kJ/mol﹣2×630kJ/mol=+184kJ/mol,所以N2和O2反應生成NO的熱化學反應方程式為N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+184kJ•mol﹣1;

故答案為:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+184kJ•mol﹣1;

②只改變條件R,當N2的轉(zhuǎn)化率從a3到a1時,平衡向正反應方向移動,則N2的轉(zhuǎn)化率增大,可采用的方法為升高溫度K增大或者增加氧氣的量K不變,故選:A、C;

(2)①由圖象可知在15分鐘左右,氨氣和二氧化碳反應生成氨基甲酸銨后不再變化,發(fā)生的是第一步反應,氨基甲酸銨先增大再減小最后達到平衡,發(fā)生的是第二部反應,從曲線斜率不難看出第二部反應速率慢,已知總反應的快慢由慢的一步?jīng)Q定,故合成尿素總反應的快慢由第二步?jīng)Q定,

故答案為:二;

②依據(jù)圖象分析,二氧化碳再進行到10min時物質(zhì)的量為0.25mol,所以此時的反應速率為==1.5×10﹣4mol/(L•min),

故答案為:1.5×10﹣4;

③分析圖象曲線的變化,氨基甲酸銨物質(zhì)的量隨時間變化,到15min物質(zhì)的量最大,之后減小,上圖中氨氣物質(zhì)的量不變,15min時第一步反應達到平衡狀態(tài),55min氨基甲酸銨物質(zhì)的量不再變化,第二步反應達到平衡狀態(tài);

故答案為:氨基甲酸銨濃度先增大,15min后減小;15min時第一步反應達到平衡狀態(tài),55min第二步反應達到平衡狀態(tài).

點評:

本題考查了熱化學方程式的計算分析,化學反應速率、平衡常數(shù)和化學平衡狀態(tài)的分析判斷,主要是圖象變化的分析應用,掌握基礎是解題關鍵,題目難度中等.

 

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相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:


某溶液可能含有Cl、SO、CO、NH、Fe3+、Al3+和K。取該溶液 100 mL,加入過量NaOH溶液,加熱,得到0.02 mol氣體,同時產(chǎn)生紅褐色沉淀;過濾,洗滌,灼燒,得到1.6 g固體;向上述濾液中加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于鹽酸的沉淀。由此可知原溶液中             

A、至少存在5種離子                       B、Cl一定存在,且c(Cl)≥0.4 mol·L-1

C、SO、NH一定存在,Cl可能不存在     D、CO、Al3+一定不存在,K可能存在

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科目:高中化學 來源: 題型:


聚合物(結(jié)構(gòu)簡式)可被人體吸收,常作為外科縫合手術的材料,該物質(zhì)由下列哪種物質(zhì)聚合而成(  )

A.CH3CH(OH)COOH

B.HCOOCH2OH

C.HOCH2CH2COOH

D.HOCH(CH3)COOCH(CH3)CH2OH

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科目:高中化學 來源: 題型:


二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體{K2[Cu(C2O4)2]·2H2O}制備流程如下:

(1)制備CuO:CuSO4溶液中滴入NaOH溶液,加熱煮沸、冷卻、雙層濾紙過濾、洗滌。

①過濾所需的玻璃儀器有                                  

②用蒸餾水洗滌氧化銅時,如何證明氧化銅已洗滌干凈                            

(2)①為提高CuO的利用率,讓濾紙上的CuO充分轉(zhuǎn)移到熱的KHC2O4溶液中,以下方案正確的是      

a.剪碎濾紙,加入到熱的KHC2O4溶液中,待充分反應后趁熱過濾

b.用稀硫酸溶解濾紙上的氧化銅,然后將溶液轉(zhuǎn)入熱的KHC2O4溶液中

c.用氫氧化鉀溶液溶解氧化銅,并轉(zhuǎn)入熱的KHC2O4溶液中

d.在空氣中灼燒濾紙,將剩余的固體轉(zhuǎn)入熱的KHC2O4溶液

②50℃水浴加熱至反應充分,發(fā)生反應的化學方程式為                              ;再經(jīng)趁熱過濾、沸水洗滌、將濾液蒸發(fā)濃縮得到二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體。

(3)本實驗用K2CO3粉末與草酸溶液反應制備KHC2O4,此反應進行的主要原因是                   。

(4)二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀晶體的制備也可以用CuSO4晶體和K2C2O4溶液反應得到。從硫酸銅溶液中獲得硫酸銅晶體的實驗步驟為:加入適量乙醇、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。

①加入適量乙醇的優(yōu)點有:

a.縮短加熱的時間,降低能耗;  b.                                        。

②在蒸發(fā)濃縮的初始階段還采用了蒸餾的操作,其目的是                       。

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科目:高中化學 來源: 題型:


常溫下,對pH=10的氨水而言,下列說法正確的是( 。

 

A.

溶液中由水電離的氫離子濃度為10﹣4

 

B.

與pH=4的鹽酸等體積混合后,c(Cl﹣)>c(NH4+)

 

C.

通入一定量氨氣后,依然存在c(NH4+)+c(H+)=c(OH﹣)

 

D.

氨水中存在:c(NH3•H2O)>c(NH4+)>c(OH﹣)>c(H+)

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科目:高中化學 來源: 題型:


堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑,在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血。工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下:

已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Al(OH)3

開始沉淀

2.3

7.5

3.4

完全沉淀

3.2

9.7

4.4

(1)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH在           范圍內(nèi),使溶液中的        沉淀(寫離子符號)。

(2)反應Ⅱ中加入NaNO2的目的是                發(fā)生反應的離子方程式為                            

(3)在實際生產(chǎn)中,反應Ⅱ常同時通入O2以減少NaNO2的用量,若參與反應的O2有11.2 L(標準狀況),則相當于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為            。

(4)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)2+離子,F(xiàn)e(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合離子,該水解反應的離子方程式為                                                      

(5)在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國質(zhì)量標準,產(chǎn)品中不得含有Fe2+及NO3。為檢驗所得產(chǎn)品中是否含有Fe2+,應使用的最佳試劑為         。

A.溴水            B.KSCN溶液      C.NaOH溶液      D.酸性KMnO4溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:


下表中所示物質(zhì)或概念間的從屬關系符合右圖的是

X

Y

Z

A.

鈉元素

主族元素

短周期元素

B.

電解質(zhì)

化合物

純凈物

C.

氫氧化鐵

膠體

分散系

D.

置換反應

氧化還原反應

放熱反應

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科目:高中化學 來源: 題型:


 有關蛋白質(zhì)的敘述正確的是                                           (  )

A.蛋白質(zhì)溶液中,加入濃的硫酸銨溶液有沉淀析出,加水后沉淀不溶解

B.蛋白質(zhì)屬于天然高分子化合物

C.蛋白質(zhì)的分子能透過半透膜

D.蛋白質(zhì)跟濃鹽酸作用時呈黃色

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科目:高中化學 來源: 題型:


下列說法中正確的是(  )

A.分子組成相差1個或若干個CH2原子團的物質(zhì)互稱為同系物

B.相對分子質(zhì)量相同的有機物是同分異構(gòu)體

C.碳原子之間只以單鍵相結(jié)合的鏈烴為烷烴

D.分子式相同有機物一定是同一種物質(zhì)

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