氮是地球上含量豐富的一種元素,氮元素的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有重要用途。
(1)根據(jù)右下能量變化示意圖:
寫出CO和NO2反應(yīng)生成NO和CO2的熱化學(xué)方程式
(2)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g) ΔH<0,
其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表,試判斷K1 K2(填“>”、“=”或“<”)
T /K | 298 | 398 |
平衡常數(shù)K | K1 | K2 |
(8分)
(1)CO(g) +NO2 (g) =CO2(g)+NO (g) ΔH=-234kJ/mol (2分)
(2)> (1分)
(3)a b (2分)
(4)①NH3·H2O NH4++OH- (其他合理答案也給分) (2分)
② b (1分)
解析試題分析:(1)反應(yīng)物斷化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量=反應(yīng)的焓變,所以△H=134KJ·mol-1-368KJ·mol-1=-234kJ·mol-1;CO和NO2反應(yīng)生成NO和CO2的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+NO2(g)═CO2(g)+NO (g)△H=-234kJ·mol-1,
答案為:CO(g)+NO2(g)═CO2(g)+NO (g)△H=-234kJ·mol-1;
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高平衡逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)減小,所以K1>K2,故答案為:>;
(3)a.依據(jù)正反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程系數(shù)之比,V正(H2)=3V正(N2),依據(jù)v正(H2)=3v逆(N2)可知V正(N2)=v逆(N2),說明反應(yīng)達(dá)到平衡,a正確;
b.反應(yīng)前后氣體體積分?jǐn)?shù)變化,容器內(nèi)壓強保持不變證明反應(yīng)達(dá)到平衡,b正確;
c.反應(yīng)過程中氣體質(zhì)量和混合氣體體積不變?nèi)萜髦谢旌蠚怏w的密度保持不變,不能證明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡,c錯誤;
d.N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2只能說明反應(yīng)了之比等于系數(shù)之比,不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡,d錯誤;
答案為:ab;
(4)①用化學(xué)用語說明所得氨水能使酚酞變紅的原因,可以利用電離平衡說明,電離方程式為:NH3·H2ONH4++OH-,故答案為:NH3·H2ONH4++OH-;
②25℃時,依據(jù)溶液中存在的電荷守恒為c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),將一定量的氨水與鹽酸混合后pH=7,c(H+)=c(OH-),測該混合溶液中c(Cl-)與c(NH4+)關(guān)系相等,答案為:b.
考點 :反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)平衡常數(shù)的含義;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ:工業(yè)上用CO2和H2在一定條件發(fā)生如下反應(yīng)合成甲醇并放出大量的熱:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 回答下列問題。
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2
則反應(yīng)2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH= (用含ΔH1、ΔH2表示)
(2)若反應(yīng)溫度升高,CO2的轉(zhuǎn)化率 (填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)寫出在酸性環(huán)境中,甲醇燃料電池中的正極反應(yīng)方程式
Ⅱ:生產(chǎn)甲醇的原料H2可用如下方法制得:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g),一定溫度下,將2 mol CH4和4 mol H2O通入容積為10L的密閉反應(yīng)室中,反應(yīng)中CO的物質(zhì)的量濃度的變化情況如圖所示,請回答下列問題:
(4)反應(yīng)進(jìn)行到4分鐘到達(dá)平衡。請計算從反應(yīng)開始到剛剛平衡,平均反應(yīng)速率v(H2)為 ;并求此反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)(在答題卡對應(yīng)的方框內(nèi)寫出計算過程)。
(5)在第5分鐘時將容器的體積瞬間縮小一半后,若在第8分鐘時達(dá)到新的平衡(此時CO的濃度約為0.25 mol·L—1 ),請在圖中畫出第5分鐘后H2濃度的變化曲線。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氨是一種重要的化工產(chǎn)品,是氮肥工業(yè)、有機合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿的原料,也是一種常用的制冷劑。
(1) 實驗室制備氨氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為_________。
(2) 工業(yè)合成氨的反應(yīng)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H。下圖I是合成氨反應(yīng)的能量與反應(yīng)過程相關(guān)圖(未使用催化劑);圖D是合成気反應(yīng)在2L容器中、相同投料情況下、其它條件都不變時,某一反應(yīng)條件的改變對反應(yīng)的影響圖。
下列說法正確的是_______。
A.ΔH=-92.4kJ/mol |
B.使用催化劑會使E1的數(shù)值增大 |
C.為了提高轉(zhuǎn)化率,工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)的濃度越低越好 |
D.圖II是不同壓強下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時間關(guān)系圖,且PA<PB |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
硝酸工業(yè)的基礎(chǔ)是氨的催化氧化,在催化劑作用下發(fā)生如下反應(yīng):
① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H =" —905" kJ/mol ①主反應(yīng)
② 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H =" —1268" kJ/mol ②副反應(yīng)
有關(guān)物質(zhì)產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如甲圖。
(1)由反應(yīng)①②可知反應(yīng)⑤N2(g) + O2(g)2NO(g)的反應(yīng)熱ΔH=
(2)由圖甲可知工業(yè)上氨催化氧化生成 NO時,反應(yīng)溫度最好控制在
(3)用Fe3O4制備Fe(NO3)3溶液時,需加過量的稀硝酸,原因一:將Fe4O3中的Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,
原因二: (用文字和離子方程式說明)。
(4)將NH3通入NaClO溶液中,可生成N2H4,則反應(yīng)的離子方程式為 。
(5)依據(jù)反應(yīng)②可以設(shè)計成直接供氨式堿性燃料電池(如乙圖所示),則圖中A為 (填“正極”或“負(fù)極”),電極方程式為
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
1)一種新型鋰電池是將化學(xué)式為Li4Ti5O12的物質(zhì)作為電池的正極材料,在放電的過程中變?yōu)榛瘜W(xué)式為Li4Ti5O12的物質(zhì)。
①Li4Ti5O12中Ti元素的化合價為 ,鋰電池的突出優(yōu)點是 。
②該鋰電池是一種二次電池,放電時的負(fù)極反應(yīng)式為 ,充電時的陽極反應(yīng)式為 。
(2)用氧化還原滴定法測定制備得到的TiO2試樣中的TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù):在一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+,再以KSCN溶液作為指示劑,用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
①TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化學(xué)方程式為 。
②滴定終點的現(xiàn)象是 。
③滴定分析時,稱取TiO2試樣0.2g,消耗0.1mol·L-1 NH4Fe(SO4)2櫟準(zhǔn)溶液20ml.則TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____ 。
④若在滴定終點,讀取滴定管刻度時,俯視標(biāo)準(zhǔn)溶液的液面,使其測定結(jié)果 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)o
(3)已知:
則TiCl4(I)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的△H= KJ·mol-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上在催化劑作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),圖1表示反應(yīng)過程中能量的變化情況。
請回答下列問題:
(1)在圖I中,曲線______(填“a”或“b”)表示使用了催化劑;該反應(yīng)屬于______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)為探究外界條件對合成甲醇化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某科技工作者設(shè)計了以下三組實驗,部分?jǐn)?shù)據(jù)已填人表中,請補充完整。
實驗組 | T/℃ | 起始濃度/mol?L-1 | 等質(zhì)量催化劑的 比表面積/m2?g-1 | |
CO | H2 | |||
① | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
② | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
③ | 350 | | | 124 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
能源是現(xiàn)代社會發(fā)展的支柱之一。
(1)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。
①下列反應(yīng)中,屬于放熱反應(yīng)的是___________(填序號)。
a. Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl混合攪拌
b. 高溫煅燒石灰石
c. 鋁與鹽酸反應(yīng)
②某同學(xué)進(jìn)行如下圖所示實驗,測量稀鹽酸與燒堿溶液中和反應(yīng)的能量變化。實驗表明:反應(yīng)溫度升高,由此判斷該反應(yīng)是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),其離子方程式是_______________。
(2)電能是現(xiàn)代社會應(yīng)用最廣泛的能源之一。
下圖所示的原電池裝置中,其負(fù)極是_____________________,正極上能夠觀察到的現(xiàn)象是____________________________,正極的電極反應(yīng)式是_________________________。
原電池工作一段時間后,若消耗鋅6.5g,則放出氣體__________g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(15分)(1)25℃時,0.1 mol·L-1的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=1010。請回答下列問題:
①HA是________(填“強電解質(zhì)”或“弱電解質(zhì)”);
②在加水稀釋HA溶液的過程中,隨著水量的增加而減小的是________(填字母)。
A.c(H+)/c(HA) B.c(HA)/(A-) C.c(H+)與c(OH-)的乘積 D.c(OH-)
③若M溶液是由上述HA溶液V1 mL與pH = 12的NaOH溶液V2 mL混合充分反應(yīng)而得,則下列說法中正確的是
A.若溶液M呈中性,則溶液M中c(H+) + c(OH-) = 2.0×10-7 mol·L-1
B.若V1 =V2 ,則溶液M的pH一定等于7
C.若溶液M呈酸性,V1一定大于V2
D.若溶液M呈堿性,V1一定小于V2
(2)若已知在25℃,AgCl的Ksp = 1.8×10-10,現(xiàn)將足量AgCl分別放入:①100 mL 蒸餾水中;②100 mL 0.2mol·L-1 AgNO3溶液中;③100 mL 0.1mol·L-1 AlCl3溶液中;④100 mL 0.1mol·L-1鹽酸中,充分?jǐn)嚢韬,相同溫度下c(Ag+)由大到小的順序是 (用序號連接)
(3)若1mol SO2(g)氧化為1mol SO3(g)的ΔH =-99kJ·mol-1,單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ·mol-1,則由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH =
(4)對于2NO2(g)N2O4(g) ΔH < 0反應(yīng),在溫度為T1,T2時,平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線如圖所示。則下列說法正確的是 。
①.A、C兩點的反應(yīng)速率:A>C
②.A、C兩點氣體的顏色:A深、C淺
③.B、C兩點的氣體的平均分子質(zhì)量:B<C
④.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱方法
(5)下圖是利用甲烷燃料電池電解50 mL 2 mol·L-1的氯化銅溶液的裝置示意圖:
請回答:
① 甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是 。
② 當(dāng)線路中有0.2 mol電子通過時,陰極增重____g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題
)含硫化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途。
(1)SO2可用于工業(yè)生產(chǎn)SO3。
①在一定條件下,每生成8g SO3氣體,放熱9.83kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________
②在500℃,催化劑存在的條件下,向容積為1L的甲、乙兩個密閉容器中均充入2 mol SO2和1 mol O2。甲保持壓強不變,乙保持容積不變,充分反應(yīng)后均達(dá)到平衡。
I.平衡時,兩容器中SO3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系為:甲_______乙(填“>”、“<”或“ =”)。
II.若乙在t1 min時達(dá)到平衡,此時測得容器乙中SO2的轉(zhuǎn)化率為90%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______;保持溫度不變,t2 min時再向該容器中充入1 mol SO2和1 mol SO3,t3 min時達(dá)到新平衡。請在下圖中畫出t2~t4min內(nèi)正逆反應(yīng)速率的變化曲線(曲線上必須標(biāo)明V正、 V逆)
(2)硫酸鎂晶體(MgSO4·7H2O )在制革、醫(yī)藥等領(lǐng)域均有廣泛用途。4.92g硫酸鎂晶體受熱脫水過程的熱重曲線(固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如右圖所示。
①固體M的化學(xué)式為__________。
②硫酸鎂晶體受熱失去結(jié)晶水的過程分為_________個階段。
③N轉(zhuǎn)化成P時,同時生成另一種氧化物,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
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