【題目】碳族、氮族元素及其化合物在生產(chǎn)、生活和環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用廣泛。

1)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)遞變的描述中,正確的是________________(填代號(hào))。

A.酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3 B.穩(wěn)定性:NH3>AsH3>PH3

C.穩(wěn)定性:N2<P4(白磷) D.常溫下,同濃度溶液的pHNa3PO4<Na3AsO4

2)已知:

(a)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=890.3 kJ·mol1

(b)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=571.6 kJ·mol1

(c)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=393.5 kJ·mol1

C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=___________kJ·mol1。

CH4制備合成氣的原理是CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。

A. 下列敘述不能表示該反應(yīng)在恒溫恒容條件下達(dá)到平衡狀態(tài)的是____。

a. 混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

b. 混合氣體的密度不再發(fā)生變化

c. 反應(yīng)容器中CO2、CO的物質(zhì)的量的比值不再發(fā)生變化

d. 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化

B. 1 g CH4(g)完全反應(yīng)吸收熱量為15.5 kJ。在恒容密閉容器中充入1 mol CH41 mol CO2在一定條件下反應(yīng),體系吸收熱量隨著時(shí)間變化如圖所示。在該條件下,甲烷的最大轉(zhuǎn)化率(α)為____________。

3)在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+H2(g)= N2(g)+2H2O(g),其反應(yīng)速率與濃度關(guān)系式為v=kcm(NO)·cn(H2)k為常數(shù),只與溫度有關(guān),mn為反應(yīng)級(jí)數(shù),取正整數(shù)),在某溫度下測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。

序數(shù)

c(NO)/(mol·L1)

c(H2)/(mol·L1)

v/(mol·L1·min1)

0.10

0.10

0.414

0.20

0.20

3.312

0.10

0.20

0.828

總反應(yīng)分兩步進(jìn)行:第i步,2NO+H2=N2+H2O2(很慢);第ii步,H2O2+H22H2O(很快)。在上述溫度下,當(dāng)c(NO)=c(H2)=0.50 mol·L1時(shí)v=_________mol·L1·min1。

4)在2 L恒容密閉容器中充入3 mol NO(g)3 mol CO(g),發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),在一定溫度下達(dá)到平衡,測(cè)得平衡體系中c(N2)=0.5 mol·L1。則該條件下平衡常數(shù)K值為_______。反應(yīng)前后容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)之比為_________________________。

【答案】AD -74.8 b 60% 51.75 8 6:5

【解析】

(1)非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)的含氧酸的酸性越強(qiáng),形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,由此分析;

(2)已知:(a)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ·mol1

(b)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol1

(c)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5 kJ·mol1

①反應(yīng)C(石墨,s)+2H2(g)=CH4(g)可以是b+ca得到,由此分析解答;

②A.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),一定滿足正逆反應(yīng)速率相等,各組分的濃度、百分含量不再變化,據(jù)此進(jìn)行判斷;

B.依據(jù)①計(jì)算得到的反應(yīng)的焓變,圖中中是反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)放熱148.8KJ,計(jì)算反應(yīng)的甲烷得到轉(zhuǎn)化率;

(3)觀察Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系,可以得出反應(yīng)速率是一氧化氮濃度倍數(shù)的平方與氫氣濃度倍數(shù)的乘積;據(jù)此可以求出反應(yīng)速率;

(4) 根據(jù)三段式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,根據(jù)反應(yīng)前后容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)之比為等于物質(zhì)的量之比,因?yàn)橥粋(gè)容器,又等于物質(zhì)的量濃度之比,即可求出壓強(qiáng)之比。

(1)A.非金屬性是氮大于碳,碳大于硅,所以最高價(jià)含氧酸的酸性是HNO3>H2CO3>H2SiO3,故A正確;

B.同一主族從上到下非金屬性逐漸減弱,所以非金屬性是氮大于磷,磷大于砷,非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,NH3 >PH3>AsH3,故B錯(cuò)誤;

C.穩(wěn)定性:N2>P4(白磷),因?yàn)榘琢滓鬃匀,而氮(dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定,很難發(fā)生反應(yīng),故C錯(cuò)誤;

D.磷酸的酸性大于砷酸的酸性,利用越弱越水解,可得常溫下,同濃度溶液的pHNa3PO4<Na3AsO4,故D正確;

故選:AD

(2)已知:(a)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=890.3 kJ·mol1

(b)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=571.6 kJ·mol1

(c)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=393.5 kJ·mol1

蓋斯定律計(jì)算,b+ca得到,反應(yīng)C(石墨,s)+2H2(g)=CH4(g)△H=74.8kJmol1;

故答案為:74.8

②A. a. 混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化,因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體的體積不相等,混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化,說明氣體的總物質(zhì)的量不變,可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài),可以判斷可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài),故a錯(cuò)誤;

b. 混合氣體的密度不變,反應(yīng)前后都是氣體,容器的容積不變,所以氣體的密度始終不變,密度不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),故b正確;

c. 反應(yīng)容器中CO2CO的物質(zhì)的量的比值不再發(fā)生變化,可以判斷可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài),故錯(cuò)誤;

c. 該反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng),反應(yīng)過程中氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化,混合氣體的平均分子量發(fā)生變化,若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,說明達(dá)到了平衡狀態(tài),故c錯(cuò)誤;

故答案為:b。

B.甲烷與CO2可用于合成合成氣(主要成分是一氧化碳和氫氣): CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),1gCH4完全反應(yīng)可釋放15.46kJ的熱量,計(jì)算1mol甲烷完全反應(yīng)放出的熱量=15.46KJ×16=247.36KJ,反應(yīng)焓變△H=247.36KJ/mol,反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物能量高于生成物,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g);△H=247.36KJ/mol,圖象可知反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)放出熱量148.80KJ,則反應(yīng)的甲烷物質(zhì)的量=0.60,甲烷轉(zhuǎn)化率為60%;

故答案為:60%;

3)觀察Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系,可以得出反應(yīng)速率是一氧化氮濃度倍數(shù)的平方與氫氣濃度倍數(shù)的乘積,當(dāng)c(NO)=c(H2)=0.50 mol·L1時(shí),一氧化氮的濃度變?yōu)樵瓉淼奈灞叮瑲錃獾臐舛仁窃瓉淼奈灞,?/span>v=52×5×0.414=51.75;

故答案為:51.75

4 2NO(g) +2CO(g) N2(g)+2CO2(g)

初始濃度:mol/L 1.5 1.5 0 0

變化濃度:mol/L 1.0 1.0 0.5 1.0

平衡濃度:mol/L 0.5 0.5 0.5 1.0

K= ==8,反應(yīng)前后容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)之比為等于物質(zhì)的量之比,因?yàn)橥粋(gè)容器,又等于物質(zhì)的量濃度之比,即是:(1.5+1.5):(0.5+0.5+0.5+1.0=6:5;

故答案為:8;6:5。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法,實(shí)驗(yàn)室合成硫酰氯(SO2Cl2)的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下:

SO2(g)Cl2(g) SO2Cl2(l) ΔH- 92.7 kJ/mol

有關(guān)信息如下:硫酰氯通常條件下為無色液體,熔點(diǎn)為-54.1 ℃,沸點(diǎn)為69.1 ℃,密度為1.67g /cm3,在潮濕空氣中發(fā)煙100℃以上開始分解,生成二氧化硫和氯氣,長(zhǎng)期放置也會(huì)發(fā)生分解;卮鹣铝袉栴}:

1)裝置甲中儀器A的名稱為___________,甲中活性炭的作用是________B的作用為_________

2)裝置丁中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________;

3)裝置丙中的試劑為____________________,若缺少裝置乙,氯氣和二氧化硫可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________

4)為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率,在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有_______(填序號(hào))。

①先通冷凝水,再通氣 ②控制氣流速率,宜慢不宜快

③若三頸燒瓶發(fā)燙,可適當(dāng)降溫 ④加熱三頸燒瓶

5)本實(shí)驗(yàn)中通入SO2的體積為11.2 L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),Cl2充足,實(shí)驗(yàn)最終收集到硫酰氯27.0 mL,則硫酰氯的產(chǎn)率為_________________(結(jié)果保留一位小數(shù))。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(

A.金屬的晶胞如圖所示,其配位數(shù)為8

B.分子中,S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,中心原子上孤電子對(duì)數(shù)為1,S原子為雜化,是直線型分子

C.醋酸鈉溶液中離子濃度的關(guān)系為:

D.已知反應(yīng),某溫度下的平衡常數(shù)為400,此溫度下,在恒容密閉容器中加入一定量,某時(shí)刻測(cè)得各組分濃度如表,則此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為:

物質(zhì)

濃度

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡時(shí),體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示:

已知:氣體分壓(P=氣體總壓(P×體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是

A. 550℃時(shí),若充入惰性氣體,均減小,平衡不移動(dòng)

B. 650℃時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%

C. T℃時(shí),若充入等體積的CO2CO,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

D. 925℃時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)KP=24.0P

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,Na2CO3NaHCO3的混合溶液中c()、c()pH的關(guān)系如圖所示[假設(shè)c(Na2CO3)+c(NaHCO3)=0.100 mol·L-1]。下列說法正確的是(

A.圖中E點(diǎn)溶液表示濃度均為0.05 mol·L-1Na2CO3NaHCO3溶液混合后所得到的溶液

B.pH=10的溶液中:c(H+)+c(Na+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c()

C.pH=11的溶液中:c()<c()

D.E點(diǎn)溶液中加入等體積0.100 mol·L-1NaOH溶液,c()c()之和保持不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】10 L恒容密閉容器中充入X(g)Y(g),發(fā)生反應(yīng)X(g)Y(g) M(g)N(g),所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

實(shí)驗(yàn)

編號(hào)

溫度/℃

起始時(shí)物質(zhì)的量/mol

平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol

n(X)

n(Y)

n(M)

700

0.40

0.10

0.090

800

0.10

0.40

0.080

800

0.20

0.30

a

900

0.10

0.15

b

下列說法正確的是(  )

A. 實(shí)驗(yàn)中,若5 min時(shí)測(cè)得n(M)0.050 mol,則05 min時(shí)間內(nèi),用N表示的平均反應(yīng)速率v(N)1.0×102 mol·L1·min1

B. 實(shí)驗(yàn)中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2.0

C. 實(shí)驗(yàn)中,達(dá)到平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為60%

D. 實(shí)驗(yàn)中,達(dá)到平衡時(shí),b>0.060

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )

A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L二氯甲烷的共價(jià)鍵數(shù)為NA個(gè)

B.一定條件下,2 mol SO21 mol O2混合在密閉容器中充分反應(yīng)后容器中的分子數(shù)大于2NA

C.4.8 g碳元素的石墨晶體中的共價(jià)鍵數(shù)為1.2NA個(gè)

D.2 mL 0.5 mol/L FeCl3溶液滴入沸水中制備Fe(OH)3膠體,所得膠粒數(shù)目為0.001NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】利用如圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),不能得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

A

稀硫酸

Na2CO3

Na2SiO3溶液

非金屬性:S>C>Si

B

濃硫酸

蔗糖

溴水

濃硫酸具有脫水性、氧化性

C

濃硝酸

Fe

NaOH溶液

說明鐵和濃硝酸反應(yīng)可生成NO2

D

濃氨水

生石灰

酚酞

氨氣的水溶液呈堿性

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,0.2mol/L一元酸HA與等濃度的NaOH溶液等體積混合后,所得溶液中部分微粒組分及濃度如圖所示,下列說法正確的是

A. HA是強(qiáng)酸

B. 該混合液pH=7

C. 圖中x表示HA,Y表示OH-Z表示H+

D. 該混合溶液中:c(A-)+c(Y)=cNa+

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