【題目】在一定條件下,將1.00molN2(g)與3.00molH2(g)混合于一個10.0L密閉容器中,在不同溫度下達到平衡時NH3(g)的平衡濃度如圖所示。其中溫度為T1時平衡混合氣體中氨氣的體積分數(shù)為25.0%。
(1)該反應在T1溫度下5.0min達到平衡,這段時間內(nèi)N2的化學反應速率為_____________。
(2)T1溫度下該反應的化學平衡常數(shù)K1=______________。
(3)T1溫度時,若測得容器中c(N2)=0.5mol/L,c(H2)=0.5mol/L,c(NH3)=0.5mol/L,在這種情況下,該反應是否處于平衡狀態(tài)__________(填是或否),此時反應速率是v正_______v逆(填>或<或=)。
【答案】0.008mol/(L·min) 18.3 否 >
【解析】
利用三行式計算化學反應速率、化學平衡常數(shù),并判斷反應進行的方向。
設達到平衡時轉(zhuǎn)化x mol N2。
T1、10L: N2 + 3H2 2NH3
起始/mol: 1 3 0
轉(zhuǎn)化/mol: x 3x 2x
平衡/mol: 1-x 3-3x 2x
據(jù)氨氣的體積分數(shù)25.0%,得×100%=25%,解得x=0.4 。
(1)N2的化學反應速率v(N2)==0.008mol/(L·min) ;
(2)T1時反應的平衡常數(shù)K==18.3;
(3)T1時Qc==4 <K=18.3,此時不是平衡狀態(tài),反應向右進行,v正>v逆。
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【題目】向a L 1mol·L-1的Na2CO3的溶液中緩慢地滴加b L 1mol·L-1的鹽酸,并不斷攪拌,隨著鹽酸的加入,溶液中離子物質(zhì)的量也相應地發(fā)生變化如圖所示(不考慮鹽類的水解及水的電離),下列說法不正確的是( )
A. 四條線與溶液中離子的對應關系是:X:Na+;Y:CO32-;Z:HCO3-;W:Cl-
B. 當a<b<2a時,發(fā)生的離子方程式為:HCO3- + H+= CO2↑+ H2O
C. 當2a=3b時,發(fā)生的離子方程式為:CO32- + H+ = HCO3-
D. 當<b<2a時,溶液中HCO3-與CO32- 的物質(zhì)的量之比為b:(4a-b)
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【題目】(加試題)水是“生命之基質(zhì)”,是“永遠值得探究的物質(zhì)”。
(1) 關于反應H2(g)+1/2O2(g)H2O(l),下列說法不正確的是________。
A.焓變ΔH<0,熵變ΔS<0
B.可以把反應設計成原電池,實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化
C.一定條件下,若觀察不到水的生成,說明該條件下反應不能自發(fā)進行
D.選用合適的催化劑,有可能使反應在常溫常壓下以較快的速率進行
(2) ①根據(jù)H2O的成鍵特點,畫出與圖中H2O分子直接相連的所有氫鍵(O-H…O)________。
②將一定量水放入抽空的恒容密閉容器中,測定不同溫度(T)下氣態(tài)、液態(tài)水平衡共存[H2O(l)H2O(g)]時的壓強(p)。在圖中畫出從20℃開始經(jīng)過100℃的p隨T變化關系示意圖(20℃時的平衡壓強用p1表示)________。
(3) 水在高溫高壓狀態(tài)下呈現(xiàn)許多特殊的性質(zhì)。當溫度、壓強分別超過臨界溫度(374.2℃)、臨界壓強(22.1 MPa)時的水稱為超臨界水。
①與常溫常壓的水相比,高溫高壓液態(tài)水的離子積會顯著增大。解釋其原因________。
②如果水的離子積Kw從1.0×1014增大到1.0×1010,則相應的電離度是原來的________倍。
③超臨界水能夠與氧氣等氧化劑以任意比例互溶,由此發(fā)展了超臨界水氧化技術。一定實驗條件下,測得乙醇的超臨界水氧化結(jié)果如圖所示,其中x為以碳元素計的物質(zhì)的量分數(shù),t為反應時間。
下列說法合理的是________。
A.乙醇的超臨界水氧化過程中,一氧化碳是中間產(chǎn)物,二氧化碳是最終產(chǎn)物
B.在550℃條件下,反應時間大于15 s時,乙醇氧化為二氧化碳已趨于完全
C.乙醇的超臨界水氧化過程中,乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用來表示反應的速率,而且兩者數(shù)值相等
D.隨溫度升高,xCO峰值出現(xiàn)的時間提前,且峰值更高,說明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增長幅度更大
(4) 以鉑陽極和石墨陰極設計電解池,通過電解NH4HSO4溶液產(chǎn)生(NH4)2S2O8,再與水反應得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用。
①陽極的電極反應式是________。
②制備H2O2的總反應方程式是________。
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【題目】磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)可用作鋰離子電池正極材料,具有熱穩(wěn)定性好、循環(huán)性能優(yōu)良、安全性高等特點,文獻報道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備。回答下列問題:
(1)在周期表中,與Li的化學性質(zhì)最相似的鄰族元素是________,該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)_________(填“相同”或“相反”)。
(2)FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為________,其中Fe的配位數(shù)為_____________。
(3)苯胺)的晶體類型是__________。苯胺與甲苯()的相對分子質(zhì)量相近,但苯胺的熔點(-5.9℃)、沸點(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(-95.0℃)、沸點(110.6℃),原因是___________。
(4)NH4H2PO4中,電負性最高的元素是______;P的_______雜化軌道與O的2p軌道形成_______鍵。
(5)NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種復雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示:
這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為____________(用n代表P原子數(shù))。
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【題目】固體界面上強酸的吸附和離解是多相化學在環(huán)境、催化、材料科學等領域研究的重要課題。下圖為少量HCl氣體分子在253 K冰表面吸附和溶解過程的示意圖。下列敘述錯誤的是
A. 冰表面第一層中,HCl以分子形式存在
B. 冰表面第二層中,H+濃度為5×103 mol·L1(設冰的密度為0.9 g·cm3)
C. 冰表面第三層中,冰的氫鍵網(wǎng)格結(jié)構(gòu)保持不變
D. 冰表面各層之間,均存在可逆反應HClH++Cl
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【題目】利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說法錯誤的是
A. 相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法條件溫和,同時還可提供電能
B. 陰極區(qū),在氫化酶作用下發(fā)生反應H2+2MV2+2H++2MV+
C. 正極區(qū),固氮酶為催化劑,N2發(fā)生還原反應生成NH3
D. 電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負極區(qū)向正極區(qū)移動
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【題目】已知:A是來自石油的重要有機化工原料,此物質(zhì)可以用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平。E是具有果香味的有機物,F是一種高聚物,可制成多種包裝材料。
(1)F的結(jié)構(gòu)簡式為__________,C的名稱為__________。
(2)使1molA與氯氣發(fā)生完全加成反應,然后使該加成反應的產(chǎn)物與氯氣在光照的條件下發(fā)生完全取代反應,則兩個過程中消耗的氯氣的總的物質(zhì)的量是_______mol;
(3)寫出下列反應的化學方程式:
②__________________________________________________________;
③__________________________________________________________;
④__________________________________________________________;
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【題目】某化學反應2A(g) B(g) + D(g)在四種不同的條件下進行,B、D起始濃度為0,反應物A的濃度隨反應時間的變化情況如下表:
實驗序號 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | |
(1) | 800 | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
(2) | 800 | c2 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
(3) | 800 | c3 | 0.92 | 0.75 | 0.63 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
(4) | 820 | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
根據(jù)上述數(shù)據(jù),下列說法錯誤的是
A. 在(1)中,反應在10~20 min內(nèi)A的平均速率為0.013 mol/(L·min)
B. 在(2)中,A的初始濃度c2<1.0 mol/L
C. 設(3)的反應速率為υ3,(1)的反應速率為υ1,則υ3 > υ1
D. 比較(1)和(4),可推測該反應的正反應是吸熱反應
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【題目】交聯(lián)聚合物P的結(jié)構(gòu)片段如圖所示。下列說法不正確的是(圖中表示鏈延長)
A. 聚合物P中有酯基,能水解
B. 聚合物P的合成反應為縮聚反應
C. 聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解獲得
D. 鄰苯二甲酸和乙二醇在聚合過程中也可形成類似聚合物P的交聯(lián)結(jié)構(gòu)
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