合成氨工業(yè)的核心反應(yīng)是:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=Q kJ·mol-1,能量變化如下圖,回答下列問(wèn)題:
(1)在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1和E2的變化是:E1________,E2________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)在500℃、2×107Pa和催化劑條件下向一密閉容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2,充分反應(yīng)后,放出的熱量________ 46.2 kJ(填“<”、“>”或“=”)。
(3)關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中,正確的是________。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0
(4)將一定量的N2(g)和H2(g)放入1 L密閉容器中,在500℃、2×107Pa下達(dá)到平衡,測(cè)得N2為0.10 mol,H2為0.30 mol,NH3為0.10 mol。計(jì)算該條件下達(dá)到平衡時(shí)H2轉(zhuǎn)化為NH3的轉(zhuǎn)化率________。若升高溫度,K值變化________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(5)在上述(4)反應(yīng)條件的密閉容器中,欲提高合成氨中H2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是________(填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料氣
B.向容器中再充入惰性氣體
C.改變反應(yīng)的催化劑
D.分離出氨氣
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
在一密閉恒容的容器中,可逆反應(yīng)3A(g)3B(?)+C(?)的能量變化如圖甲所示,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨時(shí)間的變化如圖乙所示。
(1)由圖甲可以判斷3A(g)3B(?)+C(?)的正反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),實(shí)驗(yàn)a和實(shí)驗(yàn)b相比較,可能隱含的反應(yīng)條件是________。
(2)由圖乙可以得出有關(guān)B和C狀態(tài)的結(jié)論是________。
①若t2時(shí)刻升高溫度,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變化一定符合________線(填“c”“d”或“e”)。
②若改變壓強(qiáng),氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變化一定符合c線,則C物質(zhì)的狀態(tài)為_(kāi)_______。
(3)如果平衡后保持溫度不變,將容器體積增加一倍,新平衡時(shí)A的濃度是原來(lái)的60%,則B是________狀態(tài),C是________狀態(tài)。
(4)如果B為氣體,C為固體,取0.3 mol A恒溫下在1 L容器中充分反應(yīng),平衡時(shí)測(cè)得B的濃度為0.21 mol/L。若使反應(yīng)從逆反應(yīng)開(kāi)始,起始時(shí)在容器中加入0.3 mol B,同樣條件下,要使平衡時(shí)B的濃度仍為0.21 mol/L,則C的物質(zhì)的量的取值范圍應(yīng)該是________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
某研究性學(xué)習(xí)小組探究如下實(shí)驗(yàn):在常溫下,取兩片質(zhì)量相等、外形和組成相同且表面經(jīng)過(guò)砂紙打磨完全去掉氧化膜的鋁片,分別加入盛有相同體積、H+濃度相同的稀硫酸和稀鹽酸的兩支大小相同的試管中,發(fā)現(xiàn)鋁片在稀鹽酸中產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)速率比在稀硫酸中的快。查閱相關(guān)資料后得知:化學(xué)反應(yīng)速率主要由參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)決定,其次是外界因素的影響。
(1)寫(xiě)出以上反應(yīng)的離子方程式_______________________________。
(2)出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因可能:假設(shè)①SO42—對(duì)鋁與H+的反應(yīng)有抑制作用;假設(shè)②______________________________________。
(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)上述假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證:
①____________________________________________;
②____________________________________________。
(4)如果上述假設(shè)都成立,要使上述稀硫酸與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率加快,可以采取的措施有:
①__________________________________________________;
②__________________________________________________;
③__________________________________________________;
④__________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq)ΔH1
反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq)ΔH2
反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)ΔH3
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(2)為研究溫度對(duì)(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體(用氮?dú)庾鳛橄♂寗?,在t時(shí)刻,測(cè)得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T(mén)2、T3、T4、T5下,保持其他初始實(shí)驗(yàn)條件不變,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)相同時(shí)間測(cè)得CO2氣體濃度,得到趨勢(shì)圖(見(jiàn)圖1)。則:
①ΔH3________0(填“>”、“=”或“<”)。
②在T1~T2及T4~T5兩個(gè)溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢(shì),其原因是____________________________________________________________________________。
③反應(yīng)Ⅲ在溫度為T(mén)1時(shí),溶液pH隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線如圖2所示。當(dāng)時(shí)間到達(dá)t1時(shí),將該反應(yīng)體系溫度迅速上升到T2,并維持該溫度。請(qǐng)?jiān)谠搱D中畫(huà)出t1時(shí)刻后溶液的pH變化總趨勢(shì)曲線。
(3)利用反應(yīng)Ⅲ捕獲CO2,在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有________________________(寫(xiě)出2個(gè))。
(4)下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是__________。
A.NH4Cl | B.Na2CO3 |
C.HOCH2CH2OH | D.HOCH2CH2NH2 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
在1.0 L密閉容器中放入0.10 mol A(g),在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng):A(g) B(g)+C(g) ΔH=+85.1 kJ·mol-1
反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:
時(shí)間t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
反應(yīng)時(shí)間t/h | 0 | 4 | 8 | 16 |
c(A)/(mol·L-1) | 0.10 | a | 0.026 | 0.0065 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
開(kāi)發(fā)新能源和三廢處理都是可持續(xù)發(fā)展的重要方面。
(1)由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)。如采取以CO和H2為原料合成乙醇,化學(xué)反應(yīng)方程式:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g);若密閉容器中充有10 mol CO與20mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成乙醇:CO的轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。
①若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平衡狀態(tài),此時(shí)在A點(diǎn)時(shí)容器的體積為10L,則該溫度下的平衡常數(shù):K= ;
②若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài),則自反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③工業(yè)上還可以采取以CO2和H2為原料合成乙醇,并且更被化學(xué)工作者推崇,但是在相同條件下,由CO制取CH3CH2OH的平衡常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由CO2制取CH3CH2OH的平衡常數(shù)。請(qǐng)推測(cè)化學(xué)工作者認(rèn)可由CO2制取CH3CH2OH的優(yōu)點(diǎn)主要是: 。
(2)目前工業(yè)上也可以用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。若將6mol CO2和8 mol H2充入2L的密閉容器中,測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如右圖所示(實(shí)線)。
①請(qǐng)?jiān)诖痤}卷圖中繪出甲醇的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線。
②僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn),測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示,曲線I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是 ,曲線Ⅱ?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是 。
(3)Hg是水體污染的重金屬元素之一。水溶液中二價(jià)汞的主要存在形態(tài)與Clˉ、OHˉ的濃度關(guān)系如右圖所示[圖中的物質(zhì)或粒子只有Hg(OH)2為難溶物;pCl=-1gc(Clˉ)]
①下列說(shuō)法中正確的是 。
A.為了防止Hg2+水解,配制Hg(NO3)2溶液時(shí)應(yīng)將Hg(NO3)2固體溶于濃硝酸后再稀釋
B.當(dāng)c(C1ˉ) =10ˉ1 mol·Lˉ1時(shí),汞元素一定全部以HgCl42ˉ形式存在
C.HgCl2是一種弱電解質(zhì),其電離方程式是:HgCl2=HgCl+ + C1ˉ
D.當(dāng)溶液pH保持在4,pCl由2改變至6時(shí),可使HgCl2轉(zhuǎn)化為Hg(OH)2
②HgCl2又稱(chēng)“升汞”,熔點(diǎn)549K,加熱能升華,其晶體是 (填晶體類(lèi)型)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
甲醇可通過(guò)將煤氣化過(guò)程中生成的CO和H2在一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng)制得:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題:
(1)從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,用H2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(H2)= ,CO的轉(zhuǎn)化率為 。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 ,溫度升高,平衡常數(shù) (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)若在一體積可變的密閉容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍,則加入各物質(zhì)后該反應(yīng)向 (填“正”、“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng),理由是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
已知:2NO2(g)N2O4(g);△H<0。在恒溫恒容條件下,將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖⑴所示。請(qǐng)回答:
(1)a點(diǎn)時(shí),v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”),X線、Y線中代表N2O4的是 ;
(2)反應(yīng)在第10 min達(dá)到平衡,則前10 min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)= mol·L-1·min-1。該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K= (可用分?jǐn)?shù)表示);
(3)在第25分鐘,進(jìn)行的操作是 ;
(4)a、b、c、d四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻,NO2物質(zhì)的量濃度由小到大的順序是 ,再次平衡時(shí)的d點(diǎn)NO2的體積分?jǐn)?shù)比b點(diǎn)時(shí) (填“大”、“小”或“相等”);
(5)假如在第35分鐘從容器中移去0.4mol N2O4,并加入適當(dāng)催化劑使反應(yīng)在第40分鐘達(dá)到平衡,請(qǐng)?jiān)趫D⑴中畫(huà)出從第35分鐘以后兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時(shí)間t的變化關(guān)系,并標(biāo)注所畫(huà)線條對(duì)應(yīng)的物質(zhì)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
(1)圖1是表示一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化情況。從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)= ; H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)________________________。
(2)圖2表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量的變化。曲線a表示不使用催化劑時(shí)反應(yīng)的能量變化,曲線b表示使用催化劑后的能量變化。寫(xiě)出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(3)該溫度下,反應(yīng)平衡常數(shù)K=______________(填數(shù)值),溫度升高,平衡常數(shù)K_________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(4)恒容條件下,下列措施中能使反應(yīng)體系中增大的措施有 。
a.升高溫度 b.充入He氣 c.再充入2 molH2 d.使用催化劑
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