【題目】工業(yè)合成氨是解決人類的生存問題;卮鹣铝袉栴}:
(1)科學家研究利用鐵觸媒催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示,其中吸附在催化劑表面的物種用“ad”表示,對圖中線間距離窄小的部分,其能量差用的方式表示。由圖可知合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的=_______kJ·mol-1,反應(yīng)速率最慢的步驟的化學方程式為____________。
(2)工業(yè)合成氨反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),當進料體積比V(N2):V(H2)=1:3時,平衡氣體中NH3的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度和壓強變化的關(guān)系如圖所示:
則500℃時:
①平衡常數(shù)KP(30MPa)________KP(100MPa)。(填“<”、“=”、“>”)
②30MPa時,氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率為_________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。用平衡分壓表示平衡常數(shù)KP=_______________(列出計算式即可,不必化簡)。
(3)科學家利用電解法在常溫常壓下實現(xiàn)合成氨,工作時陰極區(qū)的微觀反應(yīng)過程如圖所示,其中電解液為溶解有三氟甲磺酸鋰和乙醇的有機溶液。
①陰極區(qū)生成NH3的電極反應(yīng)式為_____________。
②下列說法正確的是_______________(填標號)。
A.三氟甲磺酸鋰的作用是增強導電性
B.選擇性透過膜可允許N2和NH3通過,防止H2O進入裝置
C.保持電流強度不變,升高溶液的溫度,可以加快電解反應(yīng)的速率
【答案】-92 Nad+3HadNHad + 2Had = 33.3% N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O- AB
【解析】
(1)由圖可知,反應(yīng)物[N2(g)+H2(g)]和生成物[NH3(g)]的能量差為46 kJ·mol-1;反應(yīng)的活化能越大,破壞化學鍵消耗能量越大,反應(yīng)速率越慢,由圖可知,(Nad+3Had)轉(zhuǎn)化為(NHad + 2Had)時,反應(yīng)物破壞化學鍵消耗能量最大;
(2)①化學平衡常數(shù)是溫度函數(shù),只受溫度變化的影響;
②由題意建立三段式求解可得;
(3)①從陰極區(qū)的微觀反應(yīng)過程示意圖可知,N2與C2H5OH在陰極區(qū)得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3和C2H5O-;
②A.三氟甲磺酸鋰電離出離子,使溶液中離子濃度增大,增強溶液導電性;
B.從示意圖可知,水在選擇性透過膜上方;
C.保持電流恒定,升高溫度不改變電解反應(yīng)速率。
(1)由圖可知,反應(yīng)物[N2(g)+H2(g)]和生成物[NH3(g)]的能量差為46 kJ·mol-1,合成氨反應(yīng)N2(g)+H2(g)NH3(g)的H=—46 kJ·mol-1,則N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的=2×(—46 kJ·mol-1)=—92kJ·mol-1;反應(yīng)的活化能越大,破壞化學鍵消耗能量越大,反應(yīng)速率越慢,由圖可知,(Nad+3Had)轉(zhuǎn)化為(NHad + 2Had)時,反應(yīng)物破壞化學鍵消耗能量最大,則反應(yīng)速率最慢,反應(yīng)的化學方程式為Nad+3HadNHad + 2Had,故答案為:—92;Nad+3HadNHad + 2Had;
(2)①化學平衡常數(shù)是溫度函數(shù),只受溫度變化的影響,則500℃時,反應(yīng)平衡常數(shù)Kp(30MPa)=Kp(100MPa),故答案為:=;
②設(shè)參加反應(yīng)N2的物質(zhì)的量為x,由題意建立如下三段式:
由圖可知,氨氣的物質(zhì)的量分數(shù)為20%,則由三段式可得,解得x=,則氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率為=33%;由三段式數(shù)據(jù)可得N2的體積分數(shù)為=20%,H2的體積分數(shù)為=60%,則用平衡分壓表示平衡常數(shù)Kp=,故答案為:33%;;
(3)①從陰極區(qū)的微觀反應(yīng)過程示意圖可知,N2與C2H5OH在陰極區(qū)得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3和C2H5O-,電極反應(yīng)式為N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-,故答案為:N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-;
②A.從陰極反應(yīng)看,電解液為溶解有三氟甲磺酸鋰和乙醇的有機溶液,三氟甲磺酸鋰并未參與反應(yīng),作用是電離出離子,使溶液中離子濃度增大,增強溶液導電性,A正確;
B.從示意圖可知,水在選擇性透過膜上方,說明選擇性透過膜可允許N2和NH3通過,不允許H2O透過,B正確;
C.保持電流恒定,升高溫度不改變電解反應(yīng)速率,C錯誤;
AB正確,故答案為:AB。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】圖中X為電源,Y為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙,濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液,通電后Y中央的紫紅色色斑向d端擴散。下列判斷正確的是( )
A.濾紙上c點附近會變紅色
B.Cu電極質(zhì)量減小,Pt電極質(zhì)量增大
C.燒杯中溶液的pH先減小,后增大
D.燒杯溶液中SO42-向Cu電極定向移動
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】“84消毒液”是一種以NaClO為主的高效消毒劑,被廣泛用于賓館、旅游、醫(yī)院、食品加工行業(yè)、家庭等的衛(wèi)生消毒。某“84消毒液”瓶體部分標簽如圖所示,該“84消毒液”通常稀釋100倍(體積之比)后使用。請回答下列問題:
(1)NaClO中氯元素的化合價為________
(2)量取100mL此液,按說明要求稀釋后用于消毒,則稀釋后的溶液中c(Na+)=______mol/L。
(3)該同學參閱讀該“84消毒液”的配方,欲用NaClO固體配制480 mL含NaClO質(zhì)量分數(shù)為24%的消毒液。用如圖所示的儀器中配制溶液,還缺少的玻璃儀器是_____________。
(4)配制時,其正確的操作順序是__________(用字母表示,每個操作只用一次)。
A.用少量水洗滌燒杯2次~3次,洗滌液均注入容量瓶,振蕩
B.在燒杯中加入固體再加水溶解
C.將燒杯中已冷卻的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.將容量瓶蓋緊,反復(fù)上下顛倒,搖勻
E.改用膠頭滴管加水,使溶液凹液面恰好與刻度相切
F.繼續(xù)往容量瓶內(nèi)小心加水,直到液面接近刻度1 cm~2 cm處
(5)下面操作造成所配84消毒液濃度偏高的是___________(填序號)。
A.沒有冷卻到室溫就轉(zhuǎn)移并快速定容
B.轉(zhuǎn)移時沒有洗滌燒杯、玻璃棒
C.定容時俯視液面
D.稱量時托盤天平“左碼右物”
E.搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,又加蒸餾水至刻度線
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】用如圖所示裝置測定鎂帶樣品中單質(zhì)鎂的質(zhì)量分數(shù)。(雜質(zhì)與酸反應(yīng)不產(chǎn)生氣體)
完成下列填空:
(1)硫酸必須過量的目的是_____
(2)導管a的作用是_____
(3)取兩份鎂帶樣品分別進行實驗,所得數(shù)據(jù)見下表:
實驗次數(shù) | 鎂帶質(zhì)量(g) | 氫氣體積(mL)(已換算成標準狀況) |
1 | 0.053 | 44.60 |
2 | 0.056 | 47.05 |
單質(zhì)鎂的質(zhì)量分數(shù)是_____。(保留3位小數(shù))
(4)如果測定結(jié)果偏高,可能的原因是_____。(選填編號)
a.裝置漏氣
b.未冷卻至室溫即讀數(shù)
c.鎂帶中含有氧化鎂
d.末讀數(shù)時量氣管的液面低于水準管
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】H2C2O4是一種二元弱酸。常溫下向H2C2O4溶液中滴加KOH溶液,混合溶液中離子濃度與pH的關(guān)系如圖所示,其中或。下列說法不正確的是
A.直線Ⅱ表示的是與pH的變化關(guān)系
B.圖中縱坐標應(yīng)該是a=1.27,b=4.27
C.對應(yīng)1.27<pH<4.27
D.對應(yīng)pH=7
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】研究電化學腐蝕及防護的裝置如右圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A. d為石墨,鐵片腐蝕加快
B. d為石墨,石墨上電極反應(yīng)為:O2 + 2H2O + 4e == 4OH–
C. d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕
D. d為鋅塊,鐵片上電極反應(yīng)為:2H+ + 2e == H2↑
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室用碳酸鈉晶體配制1.00mol/L的Na2CO3溶液100mL,造成所配溶液濃度偏高的原因是( )
A. 燒杯和玻璃棒沒有洗滌
B. 向容量瓶轉(zhuǎn)移液體時,容量瓶事先用蒸餾水洗滌
C. 定容時俯視刻度線
D. 稱量碳酸鈉晶體(Na2CO310H2O)的燒杯未干燥
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化合I是一種重要的藥物中間體,利用Robinson成環(huán)反應(yīng)合成I的路線如圖,回答下列問題:
已知:a.CH3COOCH3+CH3COOCH3
b.
(1)A是一種環(huán)烴,且只有一種化學環(huán)境的H,則A的結(jié)構(gòu)簡式為__,C化學名稱為__。
(2)C到D、F到G的反應(yīng)類型分別為__、__。
(3)D到E的化學方程式為__。
(4)H所含官能團的名稱為__,I的結(jié)構(gòu)簡式為__。
(5)G有多種同分異構(gòu)體,滿足下列條件的共有__種(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜有4組峰的結(jié)構(gòu)簡式為__(任寫一種)。
①苯環(huán)上有4個取代基。②1molG可消耗3molNaOH。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將3g兩種金屬混合物的粉末與足量的鹽酸反應(yīng),反應(yīng)完全后,得到標準狀況下的氫氣3.36 L。則這兩種金屬不可能是( 。
A.Al和FeB.Ag和AlC.Mg和AlD.Zn和Cu
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