I.設(shè)反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1。反應(yīng) ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2,在不同溫度下,K1、K2的值如下:
T(K) | K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.36 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
I.(1)吸熱(2分)D、F(2分)
(2)A(2分)
Ⅱ.(1)6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=6NaFeO2+NH3+7NaOH(2分)
(2)①硝酸的濃度越大,其還原產(chǎn)物中氮元素化合價(jià)越高(2分)
(其它合理答案均給分,如硝酸的濃度越大,氣體生成物中二氧化氮的含量越高;或者,只有硝酸濃度較低時(shí),產(chǎn)物中才會(huì)出現(xiàn)氮?dú)猓坏鹊龋?br />②硝酸易揮發(fā),且不穩(wěn)定,見光易分解,故不易操作(1分)生成物對環(huán)境污染嚴(yán)重(1分)
(3)A、B、D(2分)
(對一個(gè)或兩個(gè)給1分,全對給2分,但只要出現(xiàn)C不給分)
解析試題分析:已知:①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g);②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g);利用蓋斯定律將①-②可得:③H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g);
則K3=,依據(jù)圖表平衡常數(shù)數(shù)據(jù)分析,溫度升高增大,說明平衡正向進(jìn)行,反應(yīng)是吸熱反應(yīng);③H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)前后氣體體積不變,要使反應(yīng)在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則
A.縮小反應(yīng)容器容積實(shí)質(zhì)增大壓強(qiáng),反應(yīng)前后氣體體積不變,平衡不動(dòng);A不符合;
B.?dāng)U大反應(yīng)容器容積,壓強(qiáng)減小,反應(yīng)前后氣體體積不變,平衡不動(dòng);B不符合;
C.反應(yīng)是吸熱反應(yīng),降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向進(jìn)行,平衡逆向進(jìn)行,C不符合;
D.反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行,平衡正向進(jìn)行,D符合;
E.使用合適的催化劑,催化劑只改變反應(yīng)速率,不改變平衡,E不符合;
F.設(shè)法減少CO的濃度,減少生成物濃度平衡正向進(jìn)行,F(xiàn)符合;
答案為:吸熱反應(yīng);DF;
(2)反應(yīng)速率隨溫度變化,溫度越高,反應(yīng)速率越大,所以反應(yīng)速率①大,選A.
Ⅱ、(1)Na2FeO2+NaNO2+H2O→NaFeO2+NH3↑+NaOH中,鐵元素化合價(jià)從+2價(jià)變化為+3價(jià),氮元素化合價(jià)從+3價(jià)變化為-3價(jià),Na2FeO2~NaFeO2~e-,NaNO2~NH3~6e-,依據(jù)電子守恒Na2FeO2的配平系數(shù)為6,NaFeO2的配平系數(shù)為6,NaNO2和NH3的配平系數(shù)為1,依據(jù)原子守恒配平NaOH,配平系數(shù)為7,H2O的配平系數(shù)為5,化學(xué)方程式為:
6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=6NaFeO2+NH3↑+7NaOH,
答案為:6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=6NaFeO2+NH3↑+7NaOH;
(2)①硝酸的濃度越大,氣體生成物中二氧化氮的含量越高,只在硝酸濃度較低時(shí),產(chǎn)物中才會(huì)出現(xiàn)氮?dú),答案為:硝酸濃度越大,其還原產(chǎn)物中氮元素的價(jià)態(tài)越高;
②工業(yè)上一般不用冷濃硝酸進(jìn)行鐵表面處理,濃硝酸具有易揮發(fā),見光分解,生成產(chǎn)物污染空氣等性質(zhì),答案為:硝酸易揮發(fā),不穩(wěn)定,見光易分解,故不易操作,生成物對環(huán)境污染嚴(yán)重;
(3)金屬(M)的腐蝕是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng):M-ne-→Mn+,防止腐蝕是避免金屬失電子腐蝕反應(yīng);
A.在鐵中摻入鉻等金屬制成不銹鋼,原因是用鉻對鋼進(jìn)行合金化處理時(shí),把表面氧化物的類型改變成了類似于純鉻金屬上形成的表面氧化物.這種緊密粘附的富鉻氧化物保護(hù)表面,防止進(jìn)一步地氧化.這種氧化層極薄,透過它可以看到鋼表面的自然光澤,使不銹鋼具有獨(dú)特的表面.而且,如果損壞了表層,所暴露出的鋼表面會(huì)和大氣反應(yīng)進(jìn)行自我修理,重新形成這種“鈍化膜“,繼續(xù)起保護(hù)作用,A符合;
B.在鐵制品表面鍍鋅,鋅比鐵活潑做原電池負(fù)極,鐵做正極被保護(hù),B符合;
C.提高鐵中含碳量,制成生鐵,含碳越高,碳和鐵在電解質(zhì)溶液中越易形成原電池,鐵做負(fù)極被腐蝕,C不符合;
D.將水庫鐵閘門與直流電源的負(fù)極相連,形成電解池,閘門做陰極被保護(hù),D符合;
選ABD.
考點(diǎn):化學(xué)平衡常數(shù)的含義;氧化還原反應(yīng)方程式的配平;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡的影響因素;金屬防護(hù)的常用方法
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在體積為2 L的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=Q,化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:
T/℃ | 700 | 800 | 850 | 1 000 | 1 200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);ΔH
(1)已知,該反應(yīng)在300℃,5MPa條件下能自發(fā)進(jìn)行,則ΔH 0,△S 0(填“<,>或=”)。
(2)在300℃,5MPa條件下,將0.20mol的 CO與0.58mol H2的混合氣體充入2L密閉容器發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)過程中甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。
①在0~2min內(nèi),以H2表示的平均反應(yīng)速率為 mol·L-1·s-1 ,CO的轉(zhuǎn)化率為 。
②列式計(jì)算300℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。
③300℃時(shí),將0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容積為2L的密閉容器中,此時(shí)反應(yīng)將 。
A.向正方向移動(dòng) B.向逆方向移動(dòng) C.處于平衡狀態(tài) D.無法判斷
④下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是 。
A.壓縮容器體積 B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大 D.再充入0.20mol CO和0.58mol H2
(3)若其它條件不變,使反應(yīng)在500℃下進(jìn)行,在圖中作出甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化的示意圖。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(8分)一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中,一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。根據(jù)題意完成下列問題:
(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)表達(dá)式K=_________________,升高溫度,K值___________(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡向 方向移動(dòng)。
(2)在500℃,從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=________________。
(3)在其他條件不變的情況下,將處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來的1/2,下列有關(guān)該體系的說法正確的是________(選填選項(xiàng)字母)。
A.氫氣的濃度減少 |
B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快 |
C.甲醇的物質(zhì)的量增加 |
D.重新平衡時(shí)增大 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
I.高爐煉鐵的主要反應(yīng)為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
已知該反應(yīng)的H,在1000℃時(shí),K=64。在1000℃的條,在容積10 L的密閉容器中,加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.OmoI,反應(yīng)經(jīng)10 min后達(dá)到平衡。
(1)該時(shí)間范圍內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO2)=_________mol/Lmin
(2) 的最大轉(zhuǎn)化率_________________。
(3)欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是_______________。
A.減少Fe的量 | B.增加Fe2O3的量 |
C.升高反應(yīng)溫度 | D.移出部分CO2 |
溫度 | K1 | K2 |
973K | 1.47 | 2.38 |
1173K | 2.15 | 1.67 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)固定和利用CO2能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。某科學(xué)實(shí)驗(yàn)將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如右圖所示(實(shí)線)。圖中數(shù)據(jù)a(1,6)代表的意思是:在l min時(shí)H2的物質(zhì)的量是6mol。
①下列時(shí)間段平均反應(yīng)速率最大的是__________,最小的是______________。
A.0~1min | B.1~3min | C.3~8min | D.8~11min |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
(1)最新“人工固氮”的研究報(bào)道:常溫常壓.光照條件下,N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng):2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)+ Q
已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如右圖,則此反應(yīng)的 Q 0 (填“>”“<”或“=”)。
(2)常溫下,如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí), (選填編號(hào))。
A.容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化 B.v(N2)/ v(O2)=2:3
C.容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化 D.通入稀有氣體能提高反應(yīng)的速率
(3)將反應(yīng)生成的混合氣體通入水中即可得氨水。用水稀釋0.1mol·L-1氨水,溶液中隨著水量的增加而增大的是 (填字母標(biāo)號(hào))。
A.c(H+)×c(NH3·H2O)/c(OH-) B.c(NH4+)×c(OH-)/c(NH3·H2O)
C.c(H+)·c(OH-) D.
(4)常溫下,在恒壓密閉容器中上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,在其他條件不變時(shí),通入2mol N2,請?jiān)谟覉D中畫出正(v正).逆(v逆)反應(yīng)速率隨時(shí)間t變化的示意圖。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
科學(xué)家一直致力于“人工固氨”的新方法研究。目前合成氨技術(shù)原理為:N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)+92.4 kJ/mol673K,30MPa下,上述合成氨反應(yīng)中n(NH3)和n(H2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如右圖所示。
(1)下列敘述正確的是
A.點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大
B.點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C.點(diǎn)d和點(diǎn)e處的n (N2)相同
D.773K,30MPa 下,反應(yīng)至t2時(shí)刻達(dá)到平衡,則n(NH3)比圖中e點(diǎn)的值大
(2)在容積為2.0 L恒容得密閉容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),673K、30MPa下達(dá)到平衡時(shí),NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%。該條件下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常數(shù)值為:___。
(3)K值越大,表明反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)( )。
A. H2的轉(zhuǎn)化率一定越高 B.NH3的產(chǎn)量一定越大
C.正反應(yīng)進(jìn)行得越完全 D.化學(xué)反應(yīng)速率越大
(4)1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+),實(shí)現(xiàn)了高溫、常壓下高轉(zhuǎn)化率的電解合成氨。其實(shí)驗(yàn)裝置如圖。陽極的電極反應(yīng)為:H2-2e→2H+,則陰極的電極反應(yīng)為:_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(本題共12分)
氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦,通過以下反應(yīng)制得:
29.配平反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。
30.該反應(yīng)的氧化劑是 ,其還原產(chǎn)物是 。
31.上述反應(yīng)進(jìn)程中能量變化示意圖如下,試在圖像中用虛線表示在反應(yīng)中使用催化劑后能量的變化情況。
32.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。升高溫度,其平衡常數(shù) (選填“增大”、“減小”或“不變”)。
33.該化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如上圖所示,t2時(shí)引起v正突變、v逆 漸變的原因是
,t3引起變化的因素為 ,t5時(shí)引起v逆大變化、v正小變化的原因是 。
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