【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)在國民生產(chǎn)中有重要意義。以下是關于合成氨的有關問題,請回答:
(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: N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,若在5分鐘時反應達到平衡,此時測得NH3的物質(zhì)的量為0.2 mol。則前5分鐘的平均反應速率v(N2)=___________。平衡時H2的轉化率為__________。
(2)平衡后,若提高H2的轉化率,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,一定量的氮氣和氫氣進行如下反應:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,其化學平衡常數(shù)K與溫度T的關系如表所示:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
請完成下列問題:
①試比較K1、K2的大小,K1_________________K2(填“<”“>”或“=” );
②下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______(填序號字母)
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(N2)逆
C.容器內(nèi)壓強保持不變
D.混合氣體的密度保持不變
③400℃時,反應2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化學平衡常數(shù)為_______。當測得NH3、N2和H2物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol和 1 mol時,則該反應的v(N2)正________v(N2)逆(填“<”“>”或“=”)。
【答案】0.01mol/(L.min) 50% CD > BC 2 >
【解析】
本題主要考查化學平衡的相關知識。
(1)根據(jù)題意可用反應速率公式計算氨氣的反應速率,再根據(jù)反應速率之比等于系數(shù)之比計算v(N2);利用濃度變化量之比等于化學計量數(shù)之比,計算反參加反應的氫氣的物質(zhì)的量,據(jù)此計算轉化率;
(2)平衡后,若提高H2的轉化率,需平衡正向移動,應從影響平衡的因素考慮,如改變濃度、溫度、壓強等;
(3)根據(jù)平衡狀態(tài)的判斷根據(jù)判斷,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,正反應是氣體體積減小的放熱反應;化學平衡常數(shù),正反應平衡常數(shù)和逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù),根據(jù)濃度商和平衡常數(shù)的關系來確定平衡的移動方向。
(1)5min時反應達到平衡, ,所以,根據(jù)反應速率之比等于系數(shù)之比,則前5分鐘的平均反應速率;5分鐘時反應達到平衡,根據(jù)方程式N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 可知生成0.2 mol氨氣消耗氫氣的物質(zhì)的量為0.3mol,所以氫氣的轉化率為0.3mol÷0.6mol×100%=50%;
(2)若提高H2的轉化率,需要平衡正向移動,則:
A.加入催化劑,只能改變反應速率,不改變平衡移動,因此不能提高氫氣的轉化率,故A不符合題意;
B.該反應正反應是一個氣體體積減小的反應,增大容器體積,即減小壓強,平衡逆向移動,降低了氫氣的轉化率,故B不符合題意;
C.該反應ΔH<0,即為放熱反應,降低反應體系的溫度,平衡正向移動,可提高氫氣的轉化率,故C符合題意;
D.加入一定量N2,可促進平衡正向移動,可提高氫氣的轉化率,故D符合題意;
綜上所述,本題應選CD;
(3)①該反應正反應是放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,生成物濃度減小,反應物濃度增大,則K1>K2;
②反應N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0的正反應是氣體體積減小的放熱反應,則
A.平衡濃度之比和起始量和變化量有關,容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度之比等于計量數(shù)之比,不能證明正逆反應速率相等,故A錯誤;
B.不同物質(zhì)的正逆反應速率之比等于其計量數(shù)之比是平衡狀態(tài),v(H2)正=3v(N2)逆,說明氫氣的正逆反應速率相同,是平衡狀態(tài),故B正確;
C.反應前后氣體物質(zhì)的量變化,當容器內(nèi)壓強不變,氣體的物質(zhì)的量不變,該反應達平衡狀態(tài),故C正確;
D.如果是在密閉容器中反應,質(zhì)量不變,體積不變,密度始終不變,故D錯誤;
因此,本題應選BC;
③400℃時,反應2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化學平衡常數(shù)K的值和反應N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常數(shù)呈倒數(shù)關系,所以K= =2;
當測NH3、N2和H2物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol和 1 mol時,此時的濃度商 <K=2,說明反應正向進行,則v(N2)正>v(N2)逆。
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【題目】某離子反應中涉及H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl- 六種粒子。其中N2的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列判斷正確的是
A. 該反應的還原劑是Cl-
B. 消耗1 mol還原劑,轉移6 mol電子
C. 氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:3
D. 反應后溶液的酸性明顯增強
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖所示,氣缸體積一定,內(nèi)部被活塞隔成ABC三部分,活塞可以自由移動。常溫下,A中充入4g氫氣, B中充入16g氧氣,C中充入4g氦氣。
(1)當活塞不移動時,求A、B、C三部分體積比VA:VB:VC。____
(2)拿走A和B之間的活塞,讓氫氣和氧氣充分混合用電火花點燃,恢復到原來的溫度,通過計算,判斷活塞停止的位置。(用線上數(shù)字表示)____
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【題目】有A、B、C、D、E、F六種元素,它們的相關信息如下表:
元素代號 | 相關信息 |
A | 最外層的電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍 |
B | 海水中含量第一位的金屬元素 |
C | L層得1個電子后成為穩(wěn)定結構 |
D | 二價陰離子核外有18個電子 |
E | 失去一個電子后就成為一個原子 |
F | 單質(zhì)為大氣中含量最多的氣體 |
請?zhí)顚懴铝锌崭瘢?/span>
(1)A原子的電子式:_______________________________。
(2)B離子的結構示意圖:__________________________,與B離子質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)均相同的微?赡苁____________________________________(寫出兩種,用微粒符合表示)。
(3)C元素的名稱:________,C原子中能量最高的電子位于第________層。
(4)D的二價陰離子的電子式:___________________________;D元素的某種同位素原子質(zhì)量數(shù)為34,該原子核內(nèi)的中子數(shù)為______________。
(5)A、E、F三種元素能相互形成多種類別的物質(zhì),其中屬于共價化合物為________,離子化合物為________(各寫出一種物質(zhì)即可)
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【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4·xH2O)為淡黃色粉末,不溶于水,可作照相顯影劑和用于制藥工業(yè)。某化學興趣小組對其性質(zhì)進行如下探究,回答下列問題:
I.定性探究
選用下列試劑設計實驗方案,完成下表內(nèi)容。
試劑:酸性KMnO4溶液、K3[Fe(CN)6]溶液
操作 | 現(xiàn)象 | 結論與解釋 |
(1)取少量草酸亞鐵晶體于試管中,加入2mL水,振蕩后靜置 | 有淡黃色沉淀,上層清液無色 | 草酸亞鐵不溶于水 |
(2)繼續(xù)加入2mL稀硫酸,振蕩 | ___________ | 草酸亞鐵溶于硫酸,硫酸酸性強于草酸 |
(3)向步驟(2)所得溶液中滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液 | 產(chǎn)生藍色沉淀 | ___________ |
(4)①___________ | ②___________ | H2C2O4或C2O42-具有還原性 |
Ⅱ.定量探究:滴定實驗測x的值
(5)滴定前,下列操作的正確順序是___________(填字母序號)。
a.用0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液潤洗
b.查漏、清洗
c.排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面
d.盛裝0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液
e.初始讀數(shù)、記錄為0.50mL
(6)稱取ng樣品,加入適量稀硫酸溶解,用步驟(5)準備的標準KMnO4溶液直接滴定,如何判斷滴定終點?_______________。
(7)終點讀數(shù)為20.50mL。結合上述實驗數(shù)據(jù)求得x=___________(用含n的代數(shù)式表示,FeC2O4的相對分子質(zhì)量為144)。
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【題目】下列說法不正確的一組是
A. H和D互為同位素 B. 丁烯和環(huán)丁烷互為同分異構體
C. 碳鏈與 的烴為同系物 D. 金剛石、石墨和C60為同素異形體
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【題目】實驗室里通常用MnO2與濃鹽酸反應制取氯氣,其反應的化學方程式為:MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
(1)用單線橋法表示該反應電子轉移的方向和數(shù)目:___________。
(2)在該反應中,如有1 mol Cl2生成,被氧化的HCl的物質(zhì)的量是___________,轉移電子的數(shù)目是_____________。
(3)某溫度下,將Cl2通入NaOH溶液中,反應得到含有ClO-與ClO3-物質(zhì)的量之比為1∶1的混合液,反應的化學方程式是 _________________________ 。
(4)報紙報道了多起衛(wèi)生間清洗時,因混合使用“潔廁靈”(主要成分是鹽酸)與“84消毒液”(主要成分是NaClO)發(fā)生氯氣中毒的事件。試根據(jù)你的化學知識分析,原因是(用離子方程式表示)_________________________。
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【題目】已知H2S是一種二元弱酸,回答以下問題:
(1)0.1mol/L NaHS溶液顯堿性,則c(S2-)___________c(H2S)(填“大于” ,“小于” 或“等于” ) 。
(2)常溫下,向0.2 mol/L的H2S溶液中逐滴滴入0.2 mol/L NaOH溶液至中性,此時溶液中以下所示關系一定正確的是________。
A.c(H+)·c(OH-)=1×10-14
B.c(Na+)=c(HS-)+2c(S2-)
C.c(Na+) > c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)
D.c(H2S) > c(S2-)
(3)已知常溫下,CaS飽和溶液中存在平衡:CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq) ΔH>0。
①溫度升高時,Ksp________ (填“增大”、“減小”或“不變”下同)。
②滴加少量濃鹽酸,c(Ca2+)________,原因是______________________________________________(用文字和離子方程式說明)。
(4)若向CaS懸濁液中加入Cu(NO3)2溶液,生成一種黑色固體物質(zhì),寫出該過程中反應的離子方程式___________________________________________________________。
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【題目】在同溫同壓下,a g氣體A與b g氣體B的分子數(shù)相同,下列說法中不正確的是( )
A. A與B兩種氣體的相對分子質(zhì)量之比為a∶b
B. 在同溫同壓的條件下,A與B兩種氣體的密度之比為b∶a
C. 同質(zhì)量的A、B兩種氣體的分子個數(shù)之比為b∶a
D. 相同條件下,同體積A氣體與B氣體的質(zhì)量之比為a∶b
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