【題目】反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)的限度是化學(xué)反應(yīng)原理的重要組成部分。

1)探究反應(yīng)條件對(duì)0.10 mol/L Na2S2O3溶液與0.10 mol/LH2SO4反應(yīng)速率的影響。反應(yīng)方程式為:Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。設(shè)計(jì)測(cè)定結(jié)果如下:

編號(hào)

反應(yīng)溫度/℃

Na2S2O3溶液/mL

/mL

H2SO4溶液/mL

25

10.0

0

10.0

x

25

5.0

a

10.0

y

40

10.0

0

10.0

z

若上述實(shí)驗(yàn)①②是探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,則a______,乙是實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量,則表格中________________________,x、yz的大小關(guān)系是_______________________。

2)氨氣具有廣泛的用途,工業(yè)上合成氨的反應(yīng)是N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)

已知:

化學(xué)鍵

H—H

N≡N

N—H

鍵能kJ/mol(斷開(kāi)1mol化學(xué)鍵所需要的能量)

436

945

391

則合成氨的熱化學(xué)方程式是__________________________________________________。

一定溫度下,在一個(gè)容積固定的密閉容器中若反應(yīng)起始時(shí)N2、H2NH3的濃度分別為0.1 mol/L、0. 3 mol/L、0.1 mol/L,達(dá)到平衡時(shí)NH3濃度c(NH3)的范圍是________________________。

下列說(shuō)法中,說(shuō)明上述中反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_________________。

a. 1mol N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6mol NH鍵斷裂 b. N2、NH3物質(zhì)的量濃度不再改變 c. 容器中氣體的密度保持不變 d. 容器內(nèi)N2、 H2物質(zhì)的量之比為13,且保持不變 e. 2 v(NH3)=3 v (H2)

在工業(yè)生產(chǎn)中,及時(shí)分離出NH3,有利于合成氨,用平衡移動(dòng)原理解釋原因是_______________________。

【答案】5 溶液變渾濁所需時(shí)間 y>x>z N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-93kJ/mol 0~0.3 a,b 減小生成物濃度,平衡正向移動(dòng)

【解析】

(1)Na2S2O3溶液與稀H2SO4反應(yīng)生成二氧化硫和硫沉淀,當(dāng)探究某一種因素對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),必須保持其他影響因素一致,要探究Na2S2O3溶液濃度不同對(duì)反應(yīng)速率的影響,則加入的Na2S2O3溶液的體積不同,但反應(yīng)體積溶液的總體積需相同,故應(yīng)加入蒸餾水來(lái)確保溶液的總體積相同;要準(zhǔn)確描述反應(yīng)速率的快慢,必須準(zhǔn)確測(cè)得溶液褪色時(shí)間的長(zhǎng)短;

(2)①根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能求算;

可假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行或逆向進(jìn)行達(dá)到平衡,并結(jié)合可逆反應(yīng)的限度來(lái)判斷即可;

當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時(shí)要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài);

勒沙特列原理是如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。

(1)實(shí)驗(yàn)①②中的Na2S2O3溶液的加入體積不同,故要探究Na2S2O3溶液濃度不同對(duì)反應(yīng)速率的影響,但溶液的總體積需相同,故應(yīng)加入蒸餾水來(lái)確保溶液的總體積相同,故甲應(yīng)為V(蒸餾水)/mLa的值為5.0;又Na2S2O3溶液與稀H2SO4反應(yīng)生成二氧化硫和硫沉淀,則要準(zhǔn)確描述反應(yīng)速率的快慢,必須準(zhǔn)確測(cè)得溶液出現(xiàn)渾濁時(shí)間的長(zhǎng)短,故乙要測(cè)量的物理量是出現(xiàn)渾濁的時(shí)間,溫度越高反應(yīng)速率越快,濃度越大反應(yīng)速率越快,速率快,出現(xiàn)渾濁的時(shí)間短,已經(jīng)的溫度最高,的反應(yīng)物濃度比大,則反應(yīng)出現(xiàn)渾濁的時(shí)間 y>x>z;

(2)①已知合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中需要斷裂1個(gè)N≡N鍵和3個(gè)H-H鍵,同時(shí)形成6個(gè)N-H鍵,則△H=945kJmol-1+436kJmol-1×3-391kJmol-1×6=-93kJmol-1= -93kJmol-1,則合成氨的熱化學(xué)方程式是N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-93kJ/mol。

若反應(yīng)起始時(shí)N2H2、NH3的濃度分別為0.1mol/L0.3mol/L0.1mol/L,假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行,則N2的最大轉(zhuǎn)化濃度為0.1mol/L,則NH3的變化濃度為0.2mol/L,即平衡時(shí)NH3的濃度小于0.3mol/L,假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行,則NH3的變化濃度最大為0.1mol/L,即平衡時(shí)NH3的最小濃度為大于0mol/L,故NH3達(dá)到平衡時(shí)濃度的范圍為0mol/Lc(NH3)0.3mol/L;

③ a.單位時(shí)間內(nèi)1mol N≡N鍵斷裂等效于6mol N-H鍵形成,同時(shí)6mol N-H鍵斷裂,故a正確;

b.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),N2NH3物質(zhì)的量濃度不再改變,故b正確;

c.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和體積不變,混合氣體的密度始終保持不變,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故c錯(cuò)誤;

d.當(dāng)體系達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),n(N2)n(H2)可能等于1:3,也可能不等于1:3,故d錯(cuò)誤;

e.當(dāng)3v(NH3)=2v (H2)時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則2 v(NH3)=3 v (H2)時(shí)反應(yīng)不是平衡狀態(tài),故e錯(cuò)誤;

故答案為ab;

根據(jù)勒夏特列原理,分離出生成物,會(huì)減小生成物濃度,導(dǎo)致平衡正向移動(dòng),有利于氨氣的合成。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】異秦皮啶具有鎮(zhèn)痛、安神、抗腫瘤的功效,秦皮素具有抗痢疾桿菌的功效,它們?cè)谝欢l件下可相互轉(zhuǎn)化(如下圖所示),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(  )

A. 異秦皮啶轉(zhuǎn)化為秦皮素屬于取代反應(yīng)

B. 異秦皮啶與秦皮素互為同系物

C. 鑒別異秦皮啶與秦皮素可用FeCl3溶液

D. 1 mol秦皮素最多可與3 mol NaOH反應(yīng)

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【題目】已知A為淡黃色固體,T為生活中使用最廣泛的金屬單質(zhì),D是具有磁性的黑色晶體,C是無(wú)色無(wú)味的氣體,H是白色沉淀。

1)物質(zhì)D的化學(xué)式為 ________。

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【題目】對(duì)下列探究反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響因素的四個(gè)實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題:

1)利用實(shí)驗(yàn)()探究鋅與1mol/L硫酸和4mol/L硫酸反應(yīng)的速率,可以測(cè)定收集一定體積氫氣所用的時(shí)間。此方法需要控制的變量有(至少寫(xiě)出兩項(xiàng)):___。為了衡量反應(yīng)的快慢,還可以采用新的測(cè)定方法是_____。

2)實(shí)驗(yàn)()已知:Cr2O72- (橙色)+ H2O2CrO42-(黃色)+ 2H+D試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______________________________,用平衡移動(dòng)原理解釋原因:_______________________

3)實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄?/span>____________________。

4)在室溫下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>_____。溶液褪色的時(shí)間:t(A)________t(B)(填><=

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【題目】CO2的資源化利用能有效減少CO2排放,又能緩解能源危機(jī)。實(shí)現(xiàn)CO2資源化再利用的研究工作正在不斷進(jìn)行中。

1CO2H2,合成CH3OH,用非金屬催化劑實(shí)現(xiàn)CO2電催化還原制備甲醇的反應(yīng)歷程如圖所示:

上述合成甲醇的反應(yīng)速率較慢,要使反應(yīng)速率加快,主要降低下列變化中___ (填字母)的能量變化。

A.*CO+*OH→*CO+*H2O B.*CO→*OCH

C. *OCH2→*OCH3 D.*OCH3→*CH3OH

2CO2H2合成甲酸(HCOOH)其反應(yīng)為:H2(g)+CO2(g)HCOOH(g)。一定溫度下,恒容密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng),測(cè)得v(CO2)隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變化如圖所示。

t2時(shí),改變的條件是充入amolCO2,同時(shí)___。

②下列關(guān)于t1、t3時(shí)刻的說(shuō)法,正確的是___

a.平衡常數(shù):K1K3

b.混合氣的平均分子量:

c.混合氣中HCOOH的體積分?jǐn)?shù):V1=V3

③標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ=,其中pθ為標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)(1×105Pa),pH2pCO2pHCOOH為各組分的平衡分壓,如pCO2=pxCO2,p為平衡總壓,xCO2為平衡系統(tǒng)中CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。在標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下,向上述容器充入等物質(zhì)的量的H2CO2進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得HCOOH的平衡產(chǎn)率為w,則K=___(用含w字母表示)。

3O2輔助的AlCO2電池工作原理如圖所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。

電池正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng):①O2+e-=O2-;②___O2的作用是___。

4CH4超干重整CO2得到的CO經(jīng)偶聯(lián)反應(yīng)可制得草酸(H2C2O4)。常溫下,向某濃度的草酸溶液中加入一定濃度的KOH溶液,所得溶液的pH=3,則=___

(已知常溫下H2C2O4Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5)

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A. Q2=2Q1=184.8kJB. Q1<0.5Q2

C. Q1<Q2<184.8kJD. Q1 =Q2 <92.4kJ

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【題目】對(duì)于某些離子的檢驗(yàn)及結(jié)論一定正確的是(  )

A.加入稀鹽酸產(chǎn)生無(wú)色氣體,將氣體通入澄清石灰水中,溶液變渾濁,一定有

B.加入氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生,再加鹽酸,沉淀不消失,一定有

C.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,加稀硝酸沉淀不溶解時(shí),能確定有Cl存在

D.加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀,再加鹽酸白色沉淀消失,一定有Ba2

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【題目】常溫下,將一定量的氯氣通入100mL4mol·L-1的氫氧化鈉溶液中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。充分反應(yīng)后,下列說(shuō)法正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù))(

A.當(dāng)通入的Cl22.24L時(shí),反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為0.1NA

B.當(dāng)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為0.2NA時(shí),溶液質(zhì)量增加14.2g

C.當(dāng)溶液中Na+0.4NA時(shí),溶液中的Cl-0.2NA

D.當(dāng)溶液質(zhì)量增加7.1g時(shí),溶液中ClO-0.1NA

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【題目】Ⅰ.火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí),即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵,并放出大量熱。已知?/span>0.4 mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng),生成氮?dú)夂退魵,放?/span>256 kJ的熱量。

(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________。

(2)又知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol1,則16 g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是________kJ。

(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn),除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是________________________。

Ⅱ.參考下列圖表和有關(guān)要求回答問(wèn)題。

(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出NO2CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__________________________________;

(2)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù):

化學(xué)鍵

PP

PO

O=O

P=O

鍵能/(kJ/mol)

a

b

c

x

已知白磷的燃燒熱ΔH=-d kJ/mol,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖所示,則上表中x______________________(用含有a、bc、d的代數(shù)式表示)。

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