【題目】氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用,合成氨工業(yè)在國民生產(chǎn)中有重要意義。以下是關于合成氨的有關問題,請回答:
(1)若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定條件下發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,若在5分鐘時反應達到平衡,此時測得NH3的物質的量為0.2mol。則前5分鐘的平均反應速率v(N2)=__________。平衡時H2的轉化率為__________%。
(2)平衡后,若提高H2的轉化率,可以采取的措施有__________。
A.加了催化劑
B.增大容器體積
C.降低反應體系的溫度
D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密閉容器中,一定量的氮氣和氫氣進行如下反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,其化學平衡常數(shù)K與溫度T的關系如表所示:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K3 | 0.5 |
請完成下列問題:
①試比較K1、K2的大小,K1__________K2(填“<”“>”或“=”);
②400℃時,反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學平衡常數(shù)為__________。當測得NH3、N2和H2物質的量分別為3mol、2mol和1mol時,則該反應的v(N2)正__________v(N2)逆(填“<”“>”或“=”)。
(4)根據(jù)化學反應速率和化學平衡理論,聯(lián)系合成氨的生產(chǎn)實際,你認為下列說法不正確的是__________。
A.化學反應速率理論可指導怎樣在一定時間內快出產(chǎn)品
B.勒夏特列原理可指導怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品
C.催化劑的使用是提高產(chǎn)品產(chǎn)率的有效方法
D.正確利用化學反應速率和化學反應限度理論都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益
【答案】0.01mol·L-1·min-1 50 C、D > 2 > C
【解析】
(1)初始投料為0.2mol的N2和0.6mol的H2,容器體積為2L,根據(jù)題意列三段式有:
據(jù)以上分析進行反應速率和轉化率的計算;
(2)不增加氫氣的量平衡正向移動可以提供氫氣的轉化率;
(3)②先計算濃度商,與平衡常數(shù)進行比較,判斷平衡移動方向。
(1)根據(jù)三段式可知5min內△c(N2)=0.05mol/L,所以v(N2)==0.01mol·L-1·min-1;△c(H2)=0.15mol/L,α(H2)=×100%=50%;
(2)A.催化劑不改變平衡移動,不能改變氫氣的轉化率,故A不選;
B.增大容器體積,壓強減小,平衡會向壓強增大的方向,即逆向移動,氫氣的轉化率減小,故B不選;
C.該反應為放熱反應,降低溫度平衡正向移動,氫氣轉化率增大,故C選;
D.加入一定量的氮氣,平衡正向移動,氫氣轉化率增大,故D選;
綜上所述選CD;
(3)①因ΔH<0,升高溫度,K減小,所以K1>K2;
②根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知400℃時N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為0.5,則反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)為2;當測得NH3、N2和H2物質的量分別為3mol、2mol和1mol時,容器體積為0.5L,所以濃度商Qc==0.89<2,所以平衡正向移動,即v(N2)正>v(N2)逆;
(4)A.根據(jù)影響化學反應速率的因素,可指導怎樣在一定時間內快出產(chǎn)品,故A正確;
B.結合影響化學平衡的因素,采用合適的外界條件,使平衡向正反應方向移動,可提高產(chǎn)率,故B正確;
C.催化劑只改變反應速率,不能提高產(chǎn)率,故C錯誤;
D.在一定的反應速率的前提下,盡可能使平衡向正反應方向移動,可提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益,故D正確.
故選C。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物F用于制造香精,可利用下列路線合成;卮鹣铝袉栴}:
(1)A的化學名稱是___。
(2)B的結構簡式是___。
(3)①~⑥中屬于取代反應的有___(填序號)。
(4)反應⑥的化學方程式為___。
(5)C有多種同分異構體,與C具有相同官能團的有__種(不包括C),其中核磁共振氫譜為四組峰的結構簡式為___(任寫一種)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】三硫化四磷用于制造火柴即火柴盒摩擦面,分子結構如圖所示。下列有關三硫化四磷的說法正確的是( )
A. 該物質中磷元素的化合價為+3
B. 22 g P4S3含硫原子數(shù)目約為1.806×1023
C. 該物質分子結構中S、P最外層電子數(shù)均不為8
D. 該物質分子中全是極性共價鍵
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上回收利用某合金廢料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活潑金屬)的工藝流程如下:
(1)金屬M為__________,操作1為___________。
(2)加入H2O2的作用是(用離子方程式表示)________,加入氨水的作用是________。
(3)充分焙燒的化學方程式為____________。
(4)已知Li2CO3微溶于水,其飽和溶液的濃度與溫度關系見下表。操作2中,蒸發(fā)濃縮后必須趁熱過濾,其原因是___________,90℃時Ksp(Li2CO3)的值為___________。
溫度/℃ | 10 | 30 | 60 | 90 |
濃度/molL-1 | 0.21 | 0.17 | 0.14 | 0.10 |
(5)用惰性電極電解熔融Li2CO3制取鋰,陽極生成兩種氣體,則陽極的電極反應式為__________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鉻是一種銀白色的堅硬金屬,鉻的工業(yè)用途很廣,主要有金屬加工、電鍍、制革行業(yè),這些行業(yè)排放的廢水和廢氣是環(huán)境中的主要污染源。請回答下面與鉻有關的一些問題。
(1)工業(yè)上冶煉鉻的主要步驟如圖1所示:
①已知步驟Ⅱ的反應方程式為:8Na2CrO4+6Na2S+23H2O=8Cr(OH)3↓+3Na2S2O3+22NaOH。該反應中氧化劑是___(填化學式),生成1molCr(OH)3時轉移電子的物質的量為___mol;
②步驟IV中電解Cr2O3的陽極反應式為___;
(2)某工廠采用電解法處理含鉻廢水,耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極,槽中盛放含鉻廢水,原理示意圖如圖2,A為電源的___(填“正極”“負極”),陽極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應為___。
(3)化學需氧量(COD)可量度水體受有機物污染的程度。它是在強酸并加熱條件下,用K2Cr2O7作強氧化劑處理水樣時所消耗的K2Cr2O7的量,換算成相當于O2的含量(以mg/L計)。某研究性學習小組測定某水樣的化學需氧量(COD),過程如下:
Ⅰ.取VamL水樣于錐形瓶,加入10.00mL0.2500mol/L K2Cr2O7溶液;
Ⅱ.加碎瓷片少許,然后慢慢加入少量硫酸,混合均勻,加熱;
Ⅲ.反應完畢后,冷卻,加指示劑,用cmol/L的硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。終點時消耗硫酸亞鐵銨溶液VbmL(此步操作的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-反應成Cr3+)。
①Ⅰ中,量取K2Cr2O7溶液的儀器是___;
②Ⅱ中,碎瓷片的作用是___;
③該水樣的化學需氧量COD=___(用含c、Va、Vb的表達式表示)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】2019年3月,我國科學家研發(fā)出一種新型的鋅碘單液流電池,其原理如圖所示。下列說法不正確的是
A. 放電時B電極反應式為:I2+2e-=2I-
B. 放電時電解質儲罐中離子總濃度增大
C. M為陽離子交換膜,N為陰離子交換膜
D. 充電時,A極增重65g時,C區(qū)增加離子數(shù)為4NA
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】合成氨工業(yè)、硫酸工業(yè)的生產(chǎn)工藝流程大致為:
合成塔和接觸室中的反應分別為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H﹤0; 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H﹤0
(1)寫出流程中設備的名稱:B____________,X___________。
(2)進入合成塔和接觸室中的氣體都要進行熱處理,最理想的熱處理方法是_________________。
(3)采用循環(huán)操作可提高原料的利用率,下列生產(chǎn)中,采用循環(huán)操作的是____________(填序號)。
①硫酸工業(yè) ②合成氨工業(yè) ③硝酸工業(yè)
(4)工業(yè)上常用98.3%的濃硫酸吸收SO3而不用稀硫酸或水的原因是_______________________。
(5)工業(yè)生產(chǎn)中常用氨——酸法進行尾氣脫硫,以達到消除污染、廢物利用的目的。硫酸工業(yè)尾氣中的SO2經(jīng)處理可以得到一種化肥,該肥料的化學式是_____________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在三個容積均為2.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。各容器中起始物質的量濃度與反應溫度如下表所示:
容器 | 溫度/℃ | 起始物質的量濃度/(mol·L-1) | |||
NO(g) | CO(g) | N2 | CO2 | ||
甲 | T1 | 0.10 | 0.10 | 0 | 0 |
乙 | T2 | 0 | 0 | 0.10 | 0.20 |
丙 | T2 | 0.10 | 0.10 | 0 | 0 |
反應過程中甲、丙容器中CO2的物質的量隨時間變化關系如圖所示。下列說法正確的是
A.該反應的正反應為放熱反應,平衡常數(shù)K(T1)<K(T2)
B.乙容器中反應達到平衡時,N2的轉化率小于40%
C.達到平衡時,乙容器中的壓強一定大于甲容器的2倍
D.丙容器中反應達到平衡后,再充入0.10 mol NO和0.10 mol CO2,此時υ(正)<υ(逆)
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某小組研究溶液中Fe2+與、的反應。
已知:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
(1)研究現(xiàn)象a中的黃色溶液。
①用__________溶液檢出溶液中含有Fe3+。
②甲認為是O2氧化了溶液中的Fe2+。乙認為O2不是主要原因,理由是_____________。
③進行實驗Ⅱ,裝置如圖所示。左側燒杯中的溶液只變?yōu)辄S色,不變?yōu)樽厣,右側電極上產(chǎn)生無色氣泡,經(jīng)檢驗該氣體為NO。產(chǎn)生NO的電極反應式為_______實驗Ⅱ的目的是________。
(2)研究現(xiàn)象a中的棕色溶液。綜合實驗I和實驗Ⅱ,提出假設:現(xiàn)象a中溶液變?yōu)樽厣赡苁?/span>NO與溶液中的Fe2+或Fe3+發(fā)生了反應。進行實驗Ⅲ,證實溶液呈棕色只是因為Fe2+與NO發(fā)生了反應。實驗Ⅲ的操作和現(xiàn)象是_______。
(3)研究酸性條件下,溶液中Fe2+與、的反應。
序號 | 操作 | 現(xiàn)象 |
i | 取1 mol·L-l的NaNO2溶液,加稀硫酸至pH = 3,加入1 mol·L-l FeSO4溶液 | 溶液立即變?yōu)樽厣?/span> |
ii | 取1 mol·L-l的NaNO3溶液,加硫酸至pH = 3,加入1 mol·L-l FeSO4溶液 | 無明顯變化 |
iii | 分別取0.5 mL l mol·L-l的NaNO3溶液與1 mol·L-l的FeSO4溶液,混合,小心加入0.5 mL濃硫酸 | 液體分為兩層,稍后,在兩層液體界面上出現(xiàn)棕色環(huán) |
i中溶液變?yōu)樽厣碾x子方程式為_______、__________。
實驗結論:本實驗條件下,溶液中、的氧化性與溶液的酸堿性等有關。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com