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8.1902年德國化學家哈伯研究出合成氨的方法,其反應(yīng)原理為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H(△H<0)
(1)在一容積為4L的密閉容器中,加入0.4mol的N2和1.2mol的H2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度變化情況如圖1:
①根據(jù)圖1,計算從反應(yīng)開始到平衡時,平均反應(yīng)速率v(H2)為0.0375mol/(L•min).
②反應(yīng)達到平衡后,第5分鐘末,保持其它條件不變,若改變反應(yīng)溫度,則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為AC.
A. 0.20mol/L       B. 0.12mol/L       C. 0.10mol/L     D. 0.08mol/L
(2)某溫度時,N2與H2反應(yīng)過程中的能量變化如圖2所示.下列敘述正確的是AB
A.b曲線是加入催化劑時的能量變化曲線
B.在密閉容器中加入1mol N2、3mol H2,充分反應(yīng)放出的熱量小于92kJ
C.由圖可知,斷開1mol 氮氮三鍵與1mol 氫氫鍵吸收的能量和小于形成1mol 氮氫鍵所放出的能量
D.反應(yīng)物的總能量低于生成物的能量
(3)哈伯因證實N2、H2在固體催化劑(Fe)表面吸附和解吸以合成氨的過程而獲諾貝爾獎.若用分別表示N2、H2、NH3和固體催化劑,則在固體催化劑表面合成氨的過程可用下圖表示:

①吸附后,能量狀態(tài)最低的是C(填字母序號).
②由上述原理,在鐵表面進行NH3的分解實驗,發(fā)現(xiàn)分解速率與濃度關(guān)系如圖3.從吸附和解吸過程分析,c0前速率增加的原因可能是氨的濃度增加,催化劑表面吸附的氨分子增多,速率增大;c0后速率降低的原因可能是達到一定濃度后,氨分子濃度太大阻礙N2和H2的解吸.
(4)已知液氨中存在:2NH3(l)?NH2-+NH4+.用Pt電極對液氨進行電解也可產(chǎn)生H2和N2.陰極的電極反應(yīng)式是2NH3+2e-=H2+2NH2-或2NH4++2e-=H2↑+2NH3

分析 (1)①根據(jù)v(H2)=32c(NH3)進行計算;
②根據(jù)反應(yīng)的可逆性特點以及溫度改變平衡一定發(fā)生移動進行判斷;
(2)A.加入催化劑能降低反應(yīng)所需活化能;
B.在密閉容器中加入1mol N2、3mol H2,該反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化;
C.由圖可知,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),即斷鍵吸收的能量小于成鍵放出的能量;
D.反應(yīng)物的總能量高于生成物的能量;
(3)①化學鍵的斷裂要吸收能量,且該反應(yīng)放熱;
②c0前氨的濃度增加,導致反應(yīng)速率加快;c0后由于氨分子濃度太大阻礙N2和H2的解吸;
(4)陰極上氨氣或銨根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng).

解答 解:(1)①根據(jù)圖象分析平衡時氨氣的濃度為0.1mol/L,時間為4min,所以依據(jù)速率之比等于系數(shù)之比得到:v(H2)=32v(NH3)=32×0.1mol/L4min=0.0375 mol/(L•min),故答案為:0.0375;
 ②該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化,則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為0.2mol/L,溫度改變平衡一定發(fā)生移動,則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為0.1mol/L,故答案為:AC;
(2)A.加入催化劑能降低反應(yīng)所需活化能,b所需活化能較小,所以b是加入催化劑的反應(yīng),故A正確;
B.在密閉容器中加入1mol N2、3mol H2,該反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化,則充分反應(yīng)放出的熱量小于92kJ,故B正確;
C.由圖可知,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),斷開1mol 氮氮三鍵與3mol 氫氫鍵吸收的能量和小于形成3mol 氮氫鍵所放出的能量,故C錯誤;
D.該反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量高于生成物的能量,故D錯誤;
故選AB;
(3)①由于化學鍵的斷裂要吸收能量,故活化狀態(tài)B的能量高于初始狀態(tài)A的能量,而此反應(yīng)為放熱反應(yīng),故初始狀態(tài)A的能量高于末態(tài)C的能量,故C的能量最低,故答案為:C;
②c0前氨的濃度增加,導致反應(yīng)速率加快;c0后由于氨分子濃度太大阻礙N2和H2的解吸,故反應(yīng)速率減慢,故答案為:氨的濃度增加,催化劑表面吸附的氨分子增多,速率增大;達到一定濃度后,氨分子濃度太大阻礙N2和H2的解吸;
(4)陰極上氨氣或銨根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2NH3+2e-=H2+2NH2- 或2NH4++2e-=H2↑+2NH3,
故答案為:2NH3+2e-=H2+2NH2- 或2NH4++2e-=H2↑+2NH3

點評 本題考查化學平衡計算、化學平衡影響因素、電解原理等知識點,為高頻考點,明確化學反應(yīng)原理及電解原理是解本題關(guān)鍵,側(cè)重考查學生分析計算能力,難點是電極反應(yīng)式的書寫,題目難度中等.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

18.現(xiàn)有一瓶標簽上注明為葡萄糖酸鹽的復(fù)合劑,可能含有鈉、鎂、鈣、鐵等元素.某同學為了確認其中的金屬元素,取部分該制劑作為試液,進行如下實驗.
已知:溶液pH=4時,F(xiàn)e3+沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀.

請回答下列問題:
(1)根據(jù)現(xiàn)象1不能(填“能”或“不能”)確定該試液中含有Na+
(2)現(xiàn)象3中白色沉淀的化學式是CaCO3
(3)溶液A中加入H2O2溶液的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,便于檢驗.
(4)根據(jù)以上實驗,可以推斷出此葡萄糖酸鹽的復(fù)合劑中一定含有的元素是Ca、Fe,一定不含有的元素是Mg.
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.工業(yè)廢棄物對環(huán)境的危害極大,硫酸工業(yè)廢渣廢棄物的主要成分為MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2.某同學設(shè)計以下方案,變廢為寶提取廢渣中的金屬元素.

已知常溫條件下:
①陽離子以氫氧化物形式完全沉淀(陽離子濃度低于10?5mol•L-1)時溶液的pH:
沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2
pH3.45.211
②飽和氨水溶液中c(OH-)約為1×10-3mol•L-1
請回答:
(1)寫出A與氫氟酸反應(yīng)的化學方程式:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O.
(2)上述流程中兩次使用試劑X,推測試劑X是氫氧化鈉(填“氨水”或“氫氧化鈉”)其理由是經(jīng)過計算飽和氨水的pH=11,使用氨水不能將溶液調(diào)至pH=13,所以選擇氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液酸堿性.
(3)寫出F→H的反應(yīng)離子方程式:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)溶液D到固體E過程中需要控制溶液pH=13,如果pH過小,可能導致的后果是鎂離子沉淀不完全或氫氧化鋁溶解不完全.
(5)固體C跟HI反應(yīng)的離子方程式為:2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O.
(6)試計算Mg(OH)2的Ksp=10-11
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

16.化學與人類社會的生產(chǎn)、生活有著密切聯(lián)系.下列敘述中正確的是( �。�
A.蘋果放在空氣中久置變黃和紙張久置變黃原理相似
B.用活性炭為蔗糖脫色和用臭氧漂白紙漿原理相似
C.鋼鐵制品和銅制品既能發(fā)生吸氧腐蝕又能發(fā)生析氫腐蝕
D.奧運會中采用的新型氫動力計程車可以降低PM2.5的排放,減小大氣污染

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( �。�
A.用稀HNO3溶解FeS固體:FeS+2H+═Fe2++H2S↑
B.氯氣通入澄清石灰水中:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O
C.SO2氣體通入NaClO溶液中:SO2+2ClO-+H2O═SO23+2HClO
D.等體積、等物質(zhì)的量濃度AlCl3與NaOH溶液混合:Al3++4OH-═AlO2-+H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

13.下列表述符合化學事實的是( �。�
A.某品牌化妝品聲稱“我們拒絕化學,本品不含任何化學物質(zhì)”
B.用漂粉精和潔廁靈的混合液清洗馬桶效果更佳
C.最理想的“原子經(jīng)濟”就是反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物
D.新核素的發(fā)現(xiàn)意味著新元素的合成

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

20.軟錳礦(主要成分為MnO2)可用于制備錳及其化合物.
(1)早期冶煉金屬錳的一種方法是先煅燒軟錳礦生成Mn3O4,再利用鋁熱反應(yīng)原理制得錳,該鋁熱反應(yīng)的化學方程式為8Al+3Mn3O4_4Al2O3+9Mn.
(2)現(xiàn)代冶煉金屬錳的一種工藝流程如下圖所示:

下表為t℃時,有關(guān)物質(zhì)的pKsp(注:pKsp=-lgKsp).
物質(zhì)Fe(OH)3Cu(OH)2Ca(OH)2Mn(OH)2CuSCaSMnSMnCO3
pKsp37.419.325.2612.735.25.8612.610.7
軟錳礦還原浸出的反應(yīng)為:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4═12MnSO4+6CO2↑+18H2O
①該反應(yīng)中,還原劑為C6H12O6.寫出一種能提高還原浸出速率的措施:升高反應(yīng)溫度.
②濾液1的pH>(填“大于”、“小于”或“等于”)MnSO4浸出液的pH.
③加入MnF2的主要目的是除去Ca2+(填Ca2+、Fe3+或Cu2+).
(3)由MnSO4制取MnCO3:往MnSO4溶液中加入過量NH4HCO3溶液,該反應(yīng)的離子方程式為Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑;若往MnSO4溶液中加入(NH42CO3溶液,還會產(chǎn)生Mn(OH)2,可能的原因是:MnCO3(s)+2OH-(aq)═Mn(OH)2(s)+CO32-(aq),t℃時,計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=100(填數(shù)值).
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙鍔ょ紓宥咃躬瀵鏁愭径濠勵吅闂佹寧绻傞幉娑㈠箻缂佹ḿ鍘遍梺闈涚墕閹冲酣顢旈銏$厸閻忕偛澧藉ú瀛橆殽閻愯揪鑰块柟宕囧█椤㈡寰勭€f挻绮撳缁樻媴鐟欏嫬浠╅梺鍛婃煥缁夊爼骞戦姀銈呯妞ゆ柨妲堥敃鍌涚厱闁哄洢鍔岄悘鐘绘煕閹般劌浜惧┑锛勫亼閸婃牠宕濋敃鈧…鍧楀焵椤掑倻纾兼い鏃傚帶椤e磭绱掓潏銊﹀鞍闁瑰嘲鎳橀獮鎾诲箳瀹ュ拋妫滃┑鐘垫暩婵即宕归悡搴樻灃婵炴垯鍩勯弫鍕煕閺囥劌骞楃€规洘鐓¢弻娑㈠焺閸愵亖濮囬梺缁樻尭缁绘﹢寮诲☉銏╂晝闁挎繂娲ㄩ悾娲⒑闂堚晝绋绘俊鐐扮矙瀵鈽夐姀鈩冩珳闂佸憡渚楅崰娑氭兜閳ь剛绱撻崒娆愮グ濡炴潙鎽滈弫顕€鏁撻悩鑼暫闂佸啿鎼幊蹇浰夐崼鐔虹闁瑰鍋涚粭姘舵煟鎼存繂宓嗘慨濠勭帛閹峰懘宕ㄦ繝鍐ㄥ壍闂備焦妞块崜娆撳Χ缁嬭法鏆﹀ù鍏兼綑閸愨偓濡炪倖鎸炬慨瀵哥矈閿曞倹鈷戠痪顓炴噺瑜把呯磼閻樺啿鐏╃紒顔款嚙閳藉濮€閳锯偓閹峰姊洪崜鎻掍簽闁哥姵鎹囬崺濠囧即閻旂繝绨婚梺鍝勫€搁悘婵嬵敂椤撶喐鍙忓┑鐘插鐢盯鏌熷畡鐗堝殗鐎规洏鍔嶇换婵嬪磼濞戞瑧鏆┑鐘垫暩閸庢垹寰婇挊澹濇椽鏁冮埀顒勨€旈崘鈺冾浄閻庯綆鍋呭▍婊堟⒑缂佹ê濮堟繛鍏肩懅濞嗐垽鎮欓悜妯煎幍闂備緡鍙忕粻鎴﹀礉閿曞倹鐓ラ柡鍥╁仜閳ь剙缍婇幃锟犲即閵忥紕鍘搁梺鎼炲劘閸庤鲸淇婃總鍛婄厽闊洦娲栨牎婵烇絽娲ら敃顏堛€侀弴銏℃櫜闊洦鍩冮崑鎾诲锤濡や胶鍘搁柣蹇曞仜婢ц棄煤閹绢喗鐓冮柕澶樺灣閻e灚顨ラ悙宸剰闁宠鍨垮畷鍫曞煛閳ь剚绔熼弴鐘电=闁稿本鑹鹃埀顒勵棑缁牊绗熼埀顒勩€侀弽顓炲窛妞ゆ牗绋戞惔濠囨⒑閸︻厼顣兼繝銏★耿閹€愁潨閳ь剟寮婚悢鍛婄秶濡わ絽鍟宥夋⒑缁嬪尅鍔熼柛蹇旓耿瀵濡堕崶褎鐎抽梺鍛婎殘閸嬫盯锝為锔解拺闁告稑锕ラ悡銉╂煙鐠囇呯?闁瑰箍鍨归埥澶婎潩閿濆懍澹曞┑鐐村灦閻燂紕绱撳鑸电厽妞ゆ挻绮岄埀顒佹礋濠€浣糕攽閻樿宸ョ紒銊ㄥ亹閼鸿京绱掑Ο闀愮盎闂佸搫娴傛禍鐐电矙閼姐倗纾肩紓浣贯缚缁犳挻銇勯锝囩疄妞ゃ垺锕㈤幃銏ゅ礈闊厽鍩涢梻鍌氬€搁崐鐑芥嚄閸撲礁鍨濇い鏍ㄧ〒娴犳岸姊虹拠鑼缂佺粯鍨块幃鐑藉煛娴g儤娈鹃梺瑙勫婢ф宕愰悜鑺ョ厽闁瑰鍊戝璺虹婵炲樊浜濋悡鐔煎箹缁懓澧查悹鎰ㄢ偓鏂ユ斀妞ゆ梻鍋撻弳顒€鈹戦埄鍐╁唉鐎规洘锕㈤崺锟犲焵椤掑倹宕查柛鈩冪⊕閻撶喖鏌熼柇锕€骞楃紓宥嗗灦缁绘盯骞栭鐐寸亶濡炪們鍔婇崕鐢稿箖濞嗗浚鍟呮い鏃傚帶婢瑰淇婇悙顏勨偓褎淇婇崶銊︽珷婵°倕鎳庣粻姘舵煛閸愩劎澧涢柡鍛叀閺屾盯濡烽埡濠冾棖闁瑰吋娼欓敃顏勵潖婵犳艾纾兼繛鍡樺笒閸橈紕绱撴笟鍥ф珮闁搞劏娉涢悾宄扳攽鐎n偅娅囬梺绋挎湰濮樸劑藝椤撶偐鏀介柣鎰级椤ョ偤鏌熺粙鎸庢喐缂侇喖鐗婂鍕箛椤撶姴甯鹃梻浣稿閸嬪懐鎹㈤崘顔㈠骞樼搾浣烘嚀楗即宕熼鐘靛帒闂備線娼уú銈団偓姘嵆閻涱喖螣閸忕厧纾梺鐑╂櫆鐢洭宕规禒瀣摕婵炴垶顭傞悢鍏兼優閻熸瑥瀚崰鏍ㄤ繆閻愵亜鈧垿宕濇繝鍥х?闁汇垻枪缁犳牗绻涢崱妯诲碍缂佺姷鏁婚弻鐔兼倻濡闉嶅銈嗘煥鐎氭澘顫忓ú顏勭鐟滃繒鏁☉銏$厽婵°倕鍟埢鍫⑩偓娈垮枦椤曆囧煡婢跺á鐔兼煥鐎e灚缍岄梻鍌欑閹诧繝銆冮崼銉ョ;闁绘劗鍎ら崐鍫曟煕椤愩倕鏋旂紒鐘荤畺閹鎮介惂璇茬秺椤㈡挸鐣濋崟顒傚幈濠电偛妫楃换鎰板汲濞嗘劑浜滄い鎰╁灮缁犲鏌熼悡搴gШ鐎规洜鍏橀、姗€鎮崨顖氱哎婵犵數濮甸鏍窗濡ゅ懌鈧啴宕ㄩ鍥ㄧ☉閳诲酣骞橀弶鎴滄偅闂備礁澹婇崑鍛哄鈧崺娑㈠箣閻樼數锛濇繛杈剧悼濞呫垺绗熷☉娆戠闁割偆鍠愰ˉ鍫ユ煛鐏炶濮傜€殿喗鎸虫俊鎼佸Χ婢跺﹣绮i梻鍌欒兌缁垱绗熷Δ鍛獥婵炴垶姘ㄦ稉宥嗙箾閹寸們姘i崼鐔虹闁糕剝锚閻忋儱鈹戦鑺ュ€愰柡宀嬬稻閹棃鏁嶉崟顓熸闂備胶枪妤犵ǹ鐣烽鍐罕闁诲骸鍘滈崑鎾绘煕閺囥劌浜炴い鏂挎閳规垿鎮欓崣澶嗘灆婵炲瓨绮嶇换鍫ュ春濞戙垹绠i柨鏃傛櫕閸樺崬鈹戦悙鏉戠仸闁挎洦鍋婂畷婵嬫偄閾忓湱锛滈梺缁樓瑰▍鏇炵暦瀹€鍕厵妞ゆ梻鐡斿▓鏃€銇勯锝囩疄闁诡喒鍓濋幆鏃堟晬閸曨厽缍侀梻鍌氬€峰ù鍥ь浖閵娧呯焼濞达綀娅i惌鎾绘煟閻旂厧浜伴柛銈嗘礃閵囧嫰寮村Δ鈧禍楣冩倵鐟欏嫭绀冮悽顖涘浮閵堫亝瀵奸弶鎴炪仢闂佸憡鍔︽禍婊呰姳閵夆晜鈷掗柛灞捐壘閳ь剟顥撶划鍫熺瑹閳ь剟鐛弽顓ф晝闁靛牆妫楁禒蹇擃渻閵堝棗濮х紒鐘冲灩婢规洟宕稿Δ浣哄幍闂佽鍨卞妯款暱闂備胶枪椤戝倿寮插⿰鍛床婵炴垶锕╅崯鍛亜閺冨洤鍚归柛鎴濈秺濮婅櫣绱掑Ο璇查瀺缂備礁顑嗛崹鍨耿娓氣偓濮婃椽骞愭惔锝囩暤闂佺懓鍟跨换姗€鐛径鎰濞达絽鎲¢悗顒勬⒑閸撴彃浜濋柟顖氾躬瀵噣宕奸悢铚傛睏闂傚倸鍊搁悧濠勭矙閹邦喖鍨濋悹楦裤€€閺€浠嬫煟閹邦剙绾ч柍缁樻礋閺屾稑鈻庤箛鎾存婵犵鈧磭鎽犵紒妤冨枛閸┾偓妞ゆ巻鍋撴い鏇稻缁傛帞鈧絽鐏氶弲锝夋⒑缂佹ê濮嶆繛浣冲洨宓侀柟鎵閳锋帒霉閿濆懏鍟為柛鐔哄仱閺屾盯寮埀顒勫垂閸喚鏆︽繝闈涙-閸氬顭跨捄渚剰闁逞屽墮閻栧ジ寮诲☉銏╂晝闁绘ɑ褰冩慨鏇㈡⒑缁嬪尅鍔熼柡浣割煼楠炲啫鐣¢幍铏€婚棅顐㈡处閹尖晜绂掗崜褏纾藉ù锝嗗絻娴滈箖姊洪崨濠傚闁哄倸鍊圭粋宥呪堪閸喓鍘繝鐢靛仜閻忔繈宕濋悽鍛婎棅妞ゆ帒顦晶顖涖亜閵婏絽鍔﹂柟顔界懅閹风姾顦堕柛姘煎亰閹鈻撻崹顔界亞缂備緡鍠楅悷鈺呭Υ娴e壊娼ㄩ柍褜鍓熼獮鍐ㄢ枎閹炬惌妫冨┑鐐村灦宀e潡顢欓崶顒佲拻闁稿本鑹鹃埀顒勵棑缁牊绗熼埀顒勭嵁婢舵劖鏅搁柣妯垮皺椤︻噣姊虹涵鍛涧缂佺姵鍨圭划鍫熷緞閹邦剛顔愬┑鐑囩秵閸撴瑦淇婇懖鈺冩/闁诡垎鍛ㄩ梺鍝勮閸旀垿骞冮妶澶婄<婵炴垶锕╂导锟�

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

17.NA代表阿伏伽德羅常數(shù),下列說法正確的是( �。�
A.100mL1mol/L的Na3PO4溶液中含有離子數(shù)多于0.4NA
B.1molAlCl3跟水反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化成氫氧化鋁膠體后,生成膠體粒子的數(shù)目為1NA
C.12g石墨晶體中含有碳碳鍵數(shù)目為2×6.02×1023
D.標準狀況下,22.4LCHCl3中含有氯原子數(shù)目為3NA

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.原子序數(shù)依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外層電子數(shù)為其周期數(shù)的二倍;b和d的A2B型氫化物均為V形分子,c的+1價離子比e的-1價離子少8個電子.回答下列問題:
(1)元素a為碳,c為鈉;
(2)由這些元素形成的雙原子分子為CO、O2;
(3)元素a和b形成的一種化合物與c和b形成的一種化合物發(fā)生的反應(yīng)常用于防毒面具中,該反應(yīng)的化學方程式為2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2

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同步練習冊答案
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