【題目】課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法,是德國諾貝爾化學(xué)獎獲得者哈伯發(fā)明的。其合成原理為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0,△S<0。
(1)下列關(guān)于工業(yè)合成氨的說法正確的是__________。
A.因為△H<0,所以該反應(yīng)一定能自發(fā)進行
B.因為△S<0,所以該反應(yīng)一定不能自發(fā)進行
C.在高溫下進行是為了提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
D.使用催化劑不僅可以加快反應(yīng)速率還可以降低反應(yīng)所需的溫度
(2)一定溫度下,在密閉容器中充入1molN2和3molH2并發(fā)生反應(yīng),若容器容積恒定,達到平衡時,氣體的壓強為原來的,則N2的轉(zhuǎn)化率為______________。
(3)工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如下:
請用平衡移動原理來解釋在流程中及時分離出氨氣的原因_____________________________。
(4)某科研小組研究:在其他條件不變的情況下,改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對工業(yè)合成氨反應(yīng)的影響。實驗結(jié)果如圖所示(圖中T表示溫度,n表示H2物質(zhì)的量)。
①圖象中T2和T1的關(guān)系是:T2_______T1(填“>”“<”或“=”)
②a、b、c、d四點所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是___________(填字母)。
(5)恒溫下,往一個4L的密閉容器中充入5.2molH2和2molN2,反應(yīng)過程中對NH3的濃度進行檢測,得到的數(shù)據(jù)如下表所示:
時間/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(NH3)/mol·L-1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_______________。
(6)氨氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑。
已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H= +181 kJ·mol-1
2H2(g)+O2 (g) 2H2O(g) △H= -484 kJ·mol-1
寫出氨氣催化氧化生成NO和水蒸氣的熱化學(xué)方程式________________________________________。
【答案】D 25% 減少生成物的濃度,促進平衡向正反應(yīng)方向移動 < C 0.1 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H= -906kJ·mol-1
【解析】
(1)只看ΔH或ΔS判斷反應(yīng)能否自發(fā)進行是不夠科學(xué)的,應(yīng)根據(jù)復(fù)合判據(jù)公式:ΔH-TΔS<0,反應(yīng)才能自發(fā)進行,A、B選項錯誤;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率降低,C選項錯誤;催化劑改變反應(yīng)歷程,降低活化能,降低反應(yīng)所需的溫度,增加單位體積內(nèi)有效碰撞,可以加快反應(yīng)速率,D項正確。
(2)一定溫度密閉容器中,壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比,反應(yīng)后氣體總的物質(zhì)的量:n=(1+3)mol×=3.5mol
n(N2)=0.25mol,N2轉(zhuǎn)化率= 。
(3)及時分離出氨氣,減小產(chǎn)物氨氣的濃度,使平衡正向移動,提高氫氣的轉(zhuǎn)化率。
(4)①合成氨的反應(yīng)是一個放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動,氨氣的百分含量降低,故T2<T1;
②其它條件不變,增大反應(yīng)物的濃度,平衡正向移動,另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高, C點氫氣投放最多,氮氣轉(zhuǎn)化率最大。
(5)20秒時已平衡,平衡時NH3濃度等于0.2mol/L, 根據(jù)三段式: 。
(6)由蓋斯定律得②×2+③×3-①×2:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H= -906kJ·mol-1。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】絢麗多彩的無機顏料的應(yīng)用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料,其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是
A. 圖中a和b分別為T1、T2溫度下CdS在水中的溶解度
B. 圖中各點對應(yīng)的Ksp的關(guān)系為:Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C. 向m點的溶液中加入少量Na2S固體,溶液組成由m沿mpn線向p方向移動
D. 溫度降低時,q點的飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)實驗內(nèi)容、實驗裝置和對應(yīng)的實驗?zāi)康木_的是
A. 測定中和熱
B. 比較Cu2+、Fe3+對反應(yīng)速率的影響
C. 比較醋酸和硼酸的酸性強弱
D. 比較溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列判斷正確的是
A. 圖①:當(dāng)CH4與Cl2體積比為1:2,維持足夠長反應(yīng)時間,CH4可全部變成CCl4
B. 圖②:碎瓷片的作用與蒸餾實驗中的碎瓷片作用不同
C. 圖③:烷烴、烯烴、炔烴的單一物質(zhì)及同類混合物含碳量隨C原子數(shù)的變化曲線分別為a、b、c
D. 圖④:點a代表的物質(zhì)是PH3
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【題目】下面有關(guān)丙烷、丙烯、丙炔說法中正確的有
A.丙烷、丙烯、丙炔的結(jié)構(gòu)式分別為
B.相同物質(zhì)的量的三種物質(zhì)完全燃燒,生成的氣體在標準狀態(tài)下,體積比3:2:1
C.丙烷、丙烯、丙炔三種物質(zhì)的熔沸點逐漸升高,相對條件下密度逐漸增大
D.丙烷的碳原子空間結(jié)構(gòu)是鋸齒型的,不是簡單的線性排列
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【題目】相同溫度下,容積均恒為2L的甲、乙、丙3個密閉容器中發(fā)生反應(yīng):
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ·mol-l。實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
下列敘述正確的是
A. Q1>Q3>Q2=78.8kJ
B. 三個容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)均為K=2
C. 甲中反應(yīng)達到平衡時,若升高溫度,則SO2的轉(zhuǎn)化率將大于50%
D. 若乙容器中的反應(yīng)經(jīng)tmin達到平衡,則0~tmin內(nèi),v(O2)=mol/(L·min)
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【題目】下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是( )
A.已知2SO2(g)+O22SO3(g)為放熱反應(yīng),則SO2的能量一定高于SO3的能量
B.已知C(石墨,s)=C(金剛石,s) >0,則金剛石比石墨穩(wěn)定
C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) 1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2則△H1<△H2
D.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) =-57.3kJ/mol,則任何酸堿中和的反應(yīng)熱均為57.3kJ
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【題目】下列化學(xué)方程式書寫正確的是( )
A.苯酚鈉溶液中通入少量二氧化碳:2 + CO2 + H2O 2 + Na2CO3
B.乙酸乙酯的制備:CH3COOH + CH3CH218OHCH3COOCH2CH3 + H218O
C.用鐵作電極電解飽和氯化鈉溶液:2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑
D.1-丙醇與鈉反應(yīng):2CH3CH2CH2OH + 2Na → 2CH3CH2CH2ONa + H2↑
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【題目】CO、CO2的應(yīng)用和治理是當(dāng)今社會的熱點問題。CO工業(yè)上可用于高爐煉鐵,發(fā)生如下反應(yīng):1/3Fe2O3(s) + CO(g)2/3Fe(s) + CO2(g),已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表:
溫度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常數(shù) | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
(1)該反應(yīng)的正反應(yīng)為_____反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”),欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進 Fe2O3的轉(zhuǎn)化,可采取的措施是____(選填序號)
a.用更高效的催化劑 b.粉碎礦石,增大接觸面積
c.及時吸收或移出CO2 d.增大反應(yīng)體系的壓強
(2)一定條件下,在容積一定的容器中,鐵和CO2發(fā)生反應(yīng):Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H>0,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=_____________。下列措施中能使平衡時增大的是______(選填編號)。
a.再加入一些鐵粉 b.充入一定量CO
c.增大壓強 d.升高溫度
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