【題目】合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。其原理為:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol
據(jù)此回答以下問(wèn)題:
(1)①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________。
②根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律可知,對(duì)于該反應(yīng),溫度越高,其平衡常數(shù)的值越________。
(2)某溫度下,若把1 mol N2與3 mol H2置于體積為1L的密閉容器內(nèi),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測(cè)得混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為1/3,則該溫度下反應(yīng)的K的計(jì)算式=________(用分?jǐn)?shù)表示)。能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填字母)。
a.容器內(nèi)的密度保持不變
b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.v正(N2)=2v逆(NH3)
d.混合氣體中c(NH3)不變
(3)對(duì)于合成氨反應(yīng)而言,下列有關(guān)圖像一定正確的是(選填序號(hào))________。
(4)相同溫度下,有恒容密閉容器A和恒壓密閉容器B,兩容器中均充入1 mol N2和3 mol H2,此時(shí)兩容器的體積相等。在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A中NH3的體積分?jǐn)?shù)為a,放出熱量Q1 kJ;B中NH3的體積分?jǐn)?shù)為b,放出熱量Q2 kJ。則:a________b(填“>”、“=”或“<”,下同),Q1________Q2,Q1________92.4。
【答案】(1)①
②小
(2);bd
(3)ac
(4)< ;<;<
【解析】
試題分析:(1)①K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為:K= ,
故答案為:;
②該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),則平衡常數(shù)K減小,溫度越高,K越小,故答案為:。
(2)設(shè)氮?dú)庀奈镔|(zhì)的量為x
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
開(kāi)始 1 3 0
轉(zhuǎn)化 x 3x 2x
平衡1-x 3-3x 2x
平衡混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為20%,×100%=1/3,解得:x=0.5,平衡常數(shù)K=;
由平衡的特征“等”、“定”可判定平衡,則:
a.容器的體積、氣體的質(zhì)量始終不變,則容器內(nèi)的密度保持不變,不能判斷平衡,故a錯(cuò)誤;
b.該反應(yīng)為反應(yīng)前后體積不等的反應(yīng),則容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,達(dá)到平衡,故b正確;
c.υ正(N2)=2υ逆(NH3),正逆反應(yīng)速率不等,反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡,故c錯(cuò)誤;
d.混合氣體中 c(NH3)不變,為平衡的特征,達(dá)到平衡,故d正確;
故答案為:;bd;
(3)a.先出現(xiàn)拐點(diǎn)的先達(dá)到平衡,則T2大,溫度高,平衡逆向移動(dòng),與圖象一致,故a正確;
b.平衡時(shí)濃度不一定相等,平衡濃度取決起始濃度和轉(zhuǎn)化率,圖象表示錯(cuò)誤,故b錯(cuò)誤;
c.使用催化劑加快反應(yīng)速率,對(duì)平衡無(wú)影響,平衡時(shí)物質(zhì)的濃度不變,與圖象一致,故c正確;
故答案為:ac;
(4)恒容密閉容器A,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A中NH3的體積分?jǐn)?shù)為a,放出熱量Q1kJ,而恒壓密閉容器B,均充入1mol N2和3molH2,反應(yīng)發(fā)生后總物質(zhì)的量減少,由pV=nRT可知,相對(duì)于A來(lái)說(shuō),相當(dāng)于B加壓,則平衡正向移動(dòng),氨氣的體積分?jǐn)?shù)變大,所以a<b,B中放出的熱量對(duì),則Q1<Q2,熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱為完全反應(yīng)放出的熱量,而A中不能完全轉(zhuǎn)化,放出的熱量少,則Q1<92.4,
故答案為:<;<;<。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)高分子化合物甲是一種常用的光敏高分子材料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
按下圖流程可以合成甲,其中試劑Ⅰ可由相對(duì)分子質(zhì)量為26的烴與水加成制得。
已知:
回答下列問(wèn)題:
(1)質(zhì)譜圖顯示A的相對(duì)分子質(zhì)量是80.5。A分子中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.88%,碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29.81%,其余為氫元素和氯元素。A的核磁共振氫譜上有三個(gè)吸收峰,峰面積的比例為2∶2∶1。A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
(2)試劑Ⅰ的名稱(chēng)是________________;B→C的反應(yīng)類(lèi)型是________________。
(3)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①A→B:________________________;
②D→E:________________________;
③C與F的反應(yīng):________________________。
(4)E的一種同分異構(gòu)體,水解產(chǎn)物有兩種,一種能使溴水褪色,另一種在滴加飽和溴水后,有白色沉淀生成,該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】研究氮及其化合物的轉(zhuǎn)化在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)、生活中具有重要的意義。
(1)已知的能量變化如圖所示,在一定溫度下,向2L的恒容密閉容器中投入2.2 molN2和2.6 mol H2,經(jīng)10 min達(dá)到平衡,測(cè)得放出的熱量為18.4 kJ,則______。該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________(mol·L-1)-2。平衡后,再向體系中投入1.1 mol N2和1.3 mol H2,重新達(dá)到平衡后N2的體積分?jǐn)?shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)利用熾熱的活性炭可以處理NO2,反應(yīng)原理為。
①探究溫度、壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響如圖所示,則該反應(yīng)的___________0(填“>”“<”或“=”),P1_____________P2(填“>”“<”或“=”)。
②一定溫度下,將一定量的活性炭和NO2加入一恒容密閉容器中,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________(填序號(hào))。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】反應(yīng)4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),經(jīng)2 min,B的濃度減少0.6 mol·L-1。下列說(shuō)法正確的是( )
A.用A表示的反應(yīng)速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.分別用B、C、D表示反應(yīng)的速率,其比值是3∶2∶1
C.在2 min末的反應(yīng)速率,用B表示是0.3 mol·L-1·min-1
D.在這2 min內(nèi)B和C兩物質(zhì)濃度都是逐漸減小的
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖為某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的制取乙酸乙酯的改進(jìn)裝置,其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下,請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。
(1)按如圖所示組裝好儀器后,首先進(jìn)行的操作是 。
(2)在帶刻度的試管中加入一滴1%的酚酞溶液和足量的飽和碳酸鈉溶液, 并將其固定在鐵架臺(tái)上。請(qǐng)問(wèn)飽和碳酸鈉溶液的作用是 。
(3)在燒瓶中加入①5 mL 37%的醋酸、②2 mL酒精和③2 mL濃硫酸以及幾粒沸石。請(qǐng)問(wèn)加入三種液體的順序是 (請(qǐng)?zhí)钚蛱?hào))。加入幾粒沸石的作用是 。
(4)圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 。
(5)把干燥管處的塞子打開(kāi),停止加熱,撤掉干燥管,可看到試管中呈現(xiàn)兩層不同顏色的液體,上層液體 色。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)一焦亞硫酸鈉的制取
采用如圖裝置(實(shí)驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置II中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應(yīng)為:
Na2SO3+SO2=Na2S2O5
(1)裝置I中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為 。
(2)要從裝置II中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是 。
(3)裝置III用于處理尾氣,可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為 。(填序號(hào))。
實(shí)驗(yàn)二焦亞硫酸鈉的性質(zhì)
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案是 。
實(shí)驗(yàn)三葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測(cè)定
(5)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測(cè)定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)的方案如下:
(已知:餾分中的二氧化硫在滴入碘水時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為
SO2+I(xiàn)2+2H2O=H2SO4+2HI)在測(cè)定時(shí)消耗了0.01mol·L-1的I2溶液25.00 mL,該次實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)為 g·L-1。在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若有部分HI被空氣氧化,則測(cè)得結(jié)果 (填“偏高”“偏低”或“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)市售加碘食鹽中含有碘酸鉀。已知碘酸鉀在酸性條件下是一種較強(qiáng)的氧化劑,可與碘化物、亞硫酸鹽等還原性物質(zhì)反應(yīng)。工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如下:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)已知反應(yīng)室Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)中,兩種還原產(chǎn)物所得電子數(shù)相同,請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(2)反應(yīng)室Ⅰ需加熱煮沸,其目的是:①加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)物充分反應(yīng):② (請(qǐng)從化學(xué)平衡角度解釋)。
(3)已知幾種物質(zhì)的溶解度見(jiàn)下表:
KCl | KH(IO3)2 | KClO3 | |
溶解度g/100 g水(25 ℃) | 20.8 | 0.8 | 7.5 |
溶解度g/100 g水(80 ℃) | 37.1 | 12.4 | 16.2 |
由上表數(shù)據(jù)分析可知,操作Ⅰ的名稱(chēng)為 、 。
(4)在反應(yīng)室Ⅱ中加入KOH調(diào)節(jié)溶液的pH=10,其目的是 。
(5)甲同學(xué)欲測(cè)定成品中碘酸鉀的含量,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
①準(zhǔn)確稱(chēng)取1 g樣品,加適量蒸餾水使其完全溶解;
②用稀硫酸酸化上述所得溶液,加入過(guò)量KI溶液,充分?jǐn)嚢瑁?/span>
③以淀粉為指示劑,逐滴加入2.0 mol·L-1的Na2S2O3溶液,當(dāng)藍(lán)色剛好褪去時(shí),消耗Na2S2O3溶液12.00 mL,則成品中KIO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (列式計(jì)算,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(已知:KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O,I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)。
(6)乙同學(xué)又對(duì)純凈的NaCl(不含KIO3)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):
操作步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
取1g純凈的NaCl,加3mL水配成溶液。 | 溶液無(wú)變化 |
滴入5滴淀粉溶液和1mL 0.1mol/L KI溶液,振蕩。 | 溶液無(wú)變化 |
然后再滴入1滴1mol/L的H2SO4,振蕩。 | 溶液變藍(lán)色 |
①請(qǐng)推測(cè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生藍(lán)色現(xiàn)象的可能原因,用離子方程式表示 。
②根據(jù)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè),甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì) (填“偏大”,“偏小”或“無(wú)影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氨、硫、氯及其化合物對(duì)環(huán)境有著重要的影響,在化工生產(chǎn)和日常生活中的用途也十分廣泛,如用做漂白劑、沉淀劑、農(nóng)藥、化肥等。
(1)以N2 和H2 為原料合成氫氣為: N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g) △H=Q kJmol—1。已知鍵鍵能為946 kJmol—1 ,H-H鍵鍵能為436kJ mol—1,N-H鍵鍵能為391kJ mol—1,則Q=_______。
(2)將體積均為560 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的SO2 和Cl2 同時(shí)緩慢通A水中,得到1.0 L溶液,則溶液pH=_______。
(3)物質(zhì)的量濃度相等的NH4HSO3溶液和NaHSO3 溶液中,陰離子的電離程度較小的是__________(填化學(xué)式),原因是___________ 。
(4)用惰性電極電解NaHSO3 溶液的裝置如圖所示,則I是___________(填化學(xué)式,下同),陽(yáng)極區(qū)放出的混合氣體的成分為___________。
(5)氨水是一種常見(jiàn)的沉淀劑。向1.0 L 2.0×10—4molL—1的MgCl2 溶液中通入(不考慮溶液體積的變化),有白色沉淀生成。
①寫(xiě)出生成白色沉淀的離子方程式____________________.
②當(dāng)反應(yīng)中開(kāi)始有白色沉淀出現(xiàn)時(shí),通人的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為___________mL。
(已知實(shí)驗(yàn)條件下NH3.H2O的電離平衡常數(shù)為1.8×l0—5,Ksp=[Mg(OH)2]=1.8×l0—11)
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