【題目】氨是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室及化工生產(chǎn)中的重要物質(zhì),應(yīng)用廣泛。N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol
(1)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng),起始投料時(shí)各物質(zhì)濃度如下表:
N2 | H2 | NH3 | |
投料Ⅰ | 1.0 mol/L | 3.0 mol /L | 0 |
投料Ⅱ | 0.5 mol/L | 1.5 mol/L | 1.0 mol/L |
①按投料Ⅰ進(jìn)行反應(yīng),測得達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為40%,則該溫度下合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_____________。
②按投料Ⅱ進(jìn)行反應(yīng),起始時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的方向?yàn)?/span>________(填“正向”或“逆向”)。
③若升高溫度,則合成氨反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(2)L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。下圖表示L一定時(shí),合成氨反應(yīng)中H2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。
ⅰ X代表的物理量是______。
ⅱ 判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡述理由:______。
(3)電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如下:
① 電極b上發(fā)生的是______反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)
② 寫出電極a的電極反應(yīng)式:_________。
【答案】K= 逆向 減小 溫度 L2﹥L1,其他條件相同時(shí),增大壓強(qiáng)有利于平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng),從而提高H2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率 。 還原 2NH3-6e-+6OH- = N2+6H2O
【解析】
(1)根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式
(1)① N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始濃度(mol/L) 1 3 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 0.4 1.2 0.8
平衡濃度(mol/L) 0.6 1.8 0.8
因?yàn)楹铣砂狈磻?yīng)的平衡常數(shù)=生成物濃度的冪次方之積比上反應(yīng)物濃度的冪次方之積,所以N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c2(NH3)/c(N2)c3(H2)=0.82/(1.82×0.6),故答案為:K=0.82/(1.82×0.6)。
②按投料Ⅱ?qū)睔馔耆D(zhuǎn)化到右邊,則與投料Ⅰ完全相同,為完全等效平衡,所以按投料Ⅱ進(jìn)行反應(yīng),起始時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的方向?yàn)槟嫦,故答案為:逆?/span>。
③由題可知,合成氨為放熱反應(yīng),所以升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)變小,故答案為:減小。
(2)i.由圖可知,X越大,氫氣轉(zhuǎn)化率越低,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則氫氣轉(zhuǎn)化率減小,則X表示溫度,故答案為:溫度。
ii.由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,溫度高,氫氣轉(zhuǎn)化率小,壓強(qiáng)大,平衡正向移動(dòng),氫氣轉(zhuǎn)化率大,圖中等溫度時(shí)L2對應(yīng)的氫氣轉(zhuǎn)化率大,則壓強(qiáng)L1<L2,故答案為:L1<L2;其他條件相同時(shí),增大壓強(qiáng)有利于平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng),從而提高H2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率。
(3)①Pt電子通入氨氣生成氮?dú),說明氨氣被氧化,為原電池負(fù)極,則b為正極,氧氣得電子被還原發(fā)生還原反應(yīng),故答案為:還原。
②因?yàn)?/span>a極為負(fù)極,負(fù)極是氨氣發(fā)生氧化反應(yīng)變成氮?dú),?/span>OH﹣向a極移動(dòng)參與反應(yīng),故電極反應(yīng)式為2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O,故答案為:2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用Li和石墨的復(fù)合材料以及納米Fe2O3材料作電極的鋰離子電池,在循環(huán)充放電過程中可實(shí)現(xiàn)對磁性的可逆調(diào)控(如圖)。下列有關(guān)說法一定錯(cuò)誤的是
A. 該電池的電解質(zhì)溶液可以是硫酸溶液
B. 放電時(shí),總反應(yīng)式是6Li+Fe2O3=3Li2O+2Fe
C. 充電時(shí),陽極的電極反應(yīng)是2Fe+3Li2O-6e-= Fe2O3+6Li+
D. 充放電過程中,電池可在被磁鐵不吸引和吸引之間循環(huán)調(diào)控
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有一混合物的水溶液,可能含有以下離子中的若干種:K+、NH4+、Ba2+、CO32-、Cl-、SO42-。現(xiàn)取兩份200mL溶液分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①第一份加足量NaOH溶液,加熱,收集到氣體1.36g;
②第二份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54g,經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后,沉淀質(zhì)量為4.66g。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下推測正確的是( )
A.一定存在NH4+、CO32-、SO42-,一定不存在Ba2+、Cl-
B.一定存在NH4+、CO32-、Cl-、SO42-,可能存在K+
C.c(SO42-)=0.2mol/L,c(NH4+)>c(SO42-)
D.若溶液中存在K+、NH4+、CO32-、Cl-、SO42-五種離子,則c(K+)>0.2mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】
以芳香烴A為原料制備某重要醫(yī)藥中間體F的合成路線如下:
試回答下列問題:
(1)B的化學(xué)名稱為___________。
(2)F中所含官能團(tuán)的名稱為___________。
(3)由A生成B和由D生成E的反應(yīng)類型分別是___________、___________。
(4)已知G的分子式為C4H9Br2N,在一定條件下C與G反應(yīng)生成,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。
(5)寫出同時(shí)滿足下列條件的D的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式___________、___________。
①含有苯環(huán),且分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫;
②既能與鹽酸反應(yīng),又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
(6)請以、(CH3)2SO4、CH3CH2OH為原料,結(jié)合本題信息和流程圖中的圖例,寫出制備的合成路線流程圖(其它無機(jī)試劑任選)。
_______________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如下圖。下列說法正確的是
A. 點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中:c(CH3COO-)<c(CN-)
B. 點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
C. 點(diǎn)④所示溶液液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D. 點(diǎn)②和點(diǎn)③所示溶液中都有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】環(huán)丁基甲酸是重要的有機(jī)合成中間體,其一種合成路線如下:
請回答下列問題:
(1)環(huán)丁基甲酸的分子式為____________________。
(2)環(huán)丁基甲酸由原料A和D經(jīng)一系列反應(yīng)制得,A為烯烴,則A的名稱為______,D物質(zhì)的官能團(tuán)為_______。
(3)寫出D→E的化學(xué)方程式________________________。
(4)C+E→F的反應(yīng)類型為_________________________。
(5)化合物W為H的同分異構(gòu)體,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)且只含酯基一種官能團(tuán),則所有符合條件的W的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。
(6)參照上述合成路線,以 和E為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備的合成路線:__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室從化學(xué)試劑商店買回的硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容。 據(jù)此下列說法錯(cuò)誤的是
A. 該硫酸具有強(qiáng)烈的腐蝕性,應(yīng)放于危險(xiǎn)化學(xué)用品柜中妥善保管
B. 取10 mL該硫酸于燒杯中,再加等體積的水,可配得49%的硫酸
C. 配制200mL4.6 mol·L-1的稀硫酸需取該硫酸50 mL
D. 該硫酸與等質(zhì)量的水混合所得溶液的物質(zhì)的量濃度小于9.2 mol·L-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)采用氯化銨焙燒菱錳礦制備高純碳酸錳的流程如圖所示:
已知:①菱錳礦的主要成分是MnCO3,其中含Fe、Ca、Mg、Al等元素。
②Al3+、Fe3+沉淀完全的pH分別為4.7、3.2,Mn2+、Mg2+開始沉淀的pH分別為8.1、9.1。
③焙燒過程中主要反應(yīng)為MnCO3+2NH4Cl MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。
(1)結(jié)合圖1、2、3,分析焙燒過程中最佳的焙燒溫度、焙燒時(shí)間、m(NH4Cl)/m(菱錳礦粉)分別為____________、____________、____________。
(2)對浸出液凈化除雜時(shí),需先加入MnO2將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,再調(diào)節(jié)溶液pH的范圍__,將Fe3+和Al3+變?yōu)槌恋矶,然后加?/span>NH4F將Ca2+、Mg2+變?yōu)榉锍恋沓ァ?/span>
(3)“碳化結(jié)晶”步驟中,加入碳酸氫銨時(shí)反應(yīng)的離子方程式為____。
(4)上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是________。
(5)現(xiàn)用滴定法測定浸出液中Mn2+的含量。實(shí)驗(yàn)步驟:稱取1.000 g試樣,向其中加入稍過量的磷酸和硝酸,加熱使反應(yīng)2Mn2++NO3-+4PO43-+2H+2[Mn(PO4)2]3-+NO2-+H2O充分進(jìn)行并除去多余的硝酸;加入稍過量的硫酸銨,發(fā)生反應(yīng)NO2-+NH4+===N2↑+2H2O以除去NO2-;加入稀硫酸酸化,用2.00 mol·L-110.00 mL硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,發(fā)生的反應(yīng)為[Mn(PO4)2]3-+Fe2+===Mn2++Fe3++2PO43-;用0.10 mol·L-110.00 mL酸性K2Cr2O7溶液恰好除去過量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液與Fe2+反應(yīng)(還原產(chǎn)物是Cr3+)的離子方程式為___________。
②試樣中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定條件下發(fā)生反應(yīng)3A(g)+2B(g) zC(g)+2D(g),在2 L 的密閉容器中把4 mol A 和 2 mol B 混合,2 min 后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成 1.6 mol C,又測得反應(yīng)速率v(D)=0.2 mol·(L·min) -1 。則下列說法不正確的是
A. z=4 B. B 的轉(zhuǎn)化率是40%
C. A 的平衡濃度是1.4 mol·L-1 D. 平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)是原來壓強(qiáng)的0.9
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