【題目】(1)在一定條件下氨氣和氧氣能發(fā)生反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?/span>:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H
查閱資料可得有關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵 | N≡N | H-O | N-H | O=O |
E/ (kJ·mol-1) | 946 | 463 | 391 | 496 |
由此計(jì)算上述反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=___________kJ·mol-1。
(2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) K1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) K2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K3
注:K1、K2、K3分別為上述三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)
回答下列問(wèn)題:
①氨催化氧化反應(yīng)(生成氣態(tài)水)的平衡常數(shù)K為___________(用K1、K2、K3表示)。
②一定條件下,將4molNH3和5.2molO2混合于容積為4L的恒容密閉容器中發(fā)生催化氧化反應(yīng),經(jīng)過(guò)10s后達(dá)到平衡,測(cè)得NO的濃度為0.4mol/L則0到10s內(nèi),用NH3表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為___________,O2的轉(zhuǎn)化率為___________(用百分?jǐn)?shù)表示,且保留小數(shù)點(diǎn)后一位),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________(列出計(jì)算式即可)。
③若上述反應(yīng)第一次達(dá)到平衡時(shí),保持其他條件不變的情況下,只是將容器的體積擴(kuò)大一倍,假定在25s后達(dá)到新的平衡。請(qǐng)?jiān)谙聢D中用曲線表示15~30s這個(gè)階段體系中NH3的濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)。__________
(3)下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是___________(填字母)。
A.恒溫恒容,再充入4molNH3和5.2molO2,再次達(dá)到平衡時(shí),NH3的轉(zhuǎn)化率增大
B.恒溫恒容,當(dāng)容器內(nèi)的密度保持不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到了平衡
C.當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到了平衡
D.當(dāng)2v正(NO)=3v逆(H2O)時(shí),反應(yīng)達(dá)到了平衡
(4)工業(yè)上常用氨水吸收SO2,可生成(NH4)2SO3,請(qǐng)判斷常溫下(NH4)2SO3溶液的酸堿性并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明判斷依據(jù):_______________________________________________________。(已知:NH3·H2O的Kb=1.8×10-5;H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8)
【答案】-1268 K=k12﹒k33/k22 0.04mol﹒L-1﹒s-1 38.5% C 堿性,NH4+的水解常數(shù)為:Kh(NH4+)=Kw/Kb= 1.0×10-14/1.8×10-5 ,SO32-的水解常數(shù)為:Kh(SO32-)=Kw/Ka2= 1.0×10-14/6.3×10-8 ,∵NH4+的水解程度小于SO32-的水解程度,∴(NH4)2SO3顯堿性
【解析】
(1)反應(yīng)焓變△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能;
(2)已知:a、N2(g)+O2(g)=2NO(g) K1
b、N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) K2
c、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K3
①上述2a+3b-2c得氨催化氧化反應(yīng);
②根據(jù)反應(yīng)速率v=△c/△t計(jì)算、根據(jù)化學(xué)平衡的三段式計(jì)算、根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式計(jì)算;
③溫度不變,平衡常數(shù)不變,算出平衡時(shí)氨的濃度。
(3)A.恒溫恒容,再充入4molNH3和5.2molO2,相當(dāng)于加壓,平衡逆向移動(dòng),再次達(dá)到平衡時(shí),NH3的轉(zhuǎn)化率減;
B.恒溫恒容,容器中氣體的質(zhì)量不變,當(dāng)容器內(nèi)的密度保持不變時(shí),無(wú)法判斷反應(yīng)是否達(dá)到了平衡;
C.反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量改變,當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到了平衡;
D.當(dāng)3v正(NO)=2v逆(H2O)時(shí),反應(yīng)達(dá)到了平衡.
(4)根據(jù)銨根離子和亞硫酸根離子的水解程度來(lái)判斷。
(1)4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g),反應(yīng)的△H=產(chǎn)物的生成熱之和-反應(yīng)物的生成熱之和=(2×946+12×463-12×391-3×496)KJ·mol-1=-1268KJ·mol-1;
(2)已知:a、N2(g)+O2(g)=2NO(g) K1
b、N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) K2
c、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K3
①上述2a+3b-2c得氨催化氧化反應(yīng),平衡常數(shù)K為K=k12﹒k33/k22 ;
② 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)
起始量 4mol 5.2mol 0 0
變化量 1.6mol 2.0mol 1.6mol 2.4mol
平衡量 2.4mol 3.2mol 1.6mol 2.4mol
c平/mol﹒L-1 0.6 0.8 0.4 0.6
NH3的速率為1.6mol /(4L·10s)=0.04mol﹒L-1﹒s-1;
O2的轉(zhuǎn)化率為2.0mol/5.2mol ×100%=38.5%;
該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K= 。
③ 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)
c平/mol﹒L-1 0.5 0.65 0 0
c平/mol﹒L-1 4x 5x 4x 6x
c平/mol﹒L-1 0.5-4x 0.65-5x 4x 6x
用在溫度不變時(shí)平衡常數(shù)不變,列方程求解,高次方程,中學(xué)不作要求,故作平衡圖象時(shí),氨的濃度在0~0.3mol﹒L-1 即可,。
(3)A.恒溫恒容,再充入4molNH3和5.2molO2,相當(dāng)于加壓,平衡逆向移動(dòng),再次達(dá)到平衡時(shí),NH3的轉(zhuǎn)化率減小,故A錯(cuò)誤;
B.恒溫恒容,容器中氣體的質(zhì)量不變,當(dāng)容器內(nèi)的密度保持不變時(shí),無(wú)法判斷反應(yīng)是否達(dá)到了平衡,故B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量改變,當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到了平衡,故C正確;
D.當(dāng)3v正(NO)=2v逆(H2O)時(shí),反應(yīng)達(dá)到了平衡,故D錯(cuò)誤。
故選C。
(4)常溫下(NH4)2SO3溶液堿性。NH4+的水解常數(shù)為Kh(NH4+)=Kw/Kb = 1.0×10-14/1.8×10-5 ,SO32-的水解常數(shù)為Kh(SO32-)=Kw/Ka2= 1.0×10-14/6.3×10-8 !逳H4+的水解程度小于SO32-的水解程度,∴(NH4)2SO3顯堿性。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將8.00gCuO和Fe2O3的混合物分成兩等份,其中一份在高溫下用足量CO還原后,剩余固體質(zhì)量為2.88g;另一份固體用200mL某濃度的鹽酸恰好溶解,則:
(1)混合物中CuO和Fe2O3的物質(zhì)的量之比為:________________________
(2)所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度為_________________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】CO(g)和H2O(g)以1 : 2體積比分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
下列說(shuō)法不正確的是
A. 從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B. 實(shí)驗(yàn)A中,在0~10min內(nèi),以v(H2)表示的反應(yīng)速率大于0.013mol(L·min)-1
C. 從生產(chǎn)效益分析,C組實(shí)驗(yàn)的條件最佳
D. 比較實(shí)驗(yàn)B、C,說(shuō)明C實(shí)驗(yàn)使用了更高效的催化劑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氫化鋰(LiH)在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在,遇水或酸劇烈反應(yīng),能夠引起燃燒。某化學(xué)科研小組準(zhǔn)備使用下列裝置制備LiH固體。下列說(shuō)法正確的是
A. 上述儀器裝置按氣流從左到右連接順序?yàn)椋?/span>e接d,c接f,g接a,b(和g調(diào)換也可以)
B. 實(shí)驗(yàn)中所用的金屬鋰保存在煤油中
C. 在加熱D處的石英管之前,應(yīng)先通入一段時(shí)間氫氣,排盡裝置內(nèi)的空氣
D. 干燥管中的堿石灰可以用無(wú)水CaCl2代替
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),經(jīng)常會(huì)有與預(yù)期不符的現(xiàn)象出現(xiàn)。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn),就出現(xiàn)了與預(yù)設(shè)不太一致的現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)I:將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+
(1)Fe3+與Cu粉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。
(2)該小組同學(xué)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)法探究白色沉淀產(chǎn)生的原因,請(qǐng)將其方案補(bǔ)充完整:
實(shí)驗(yàn)方案 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
步驟1:取4mL_________mol/ L CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mo/ L KSCN溶液 | 產(chǎn)生白色沉淀 | Cu SO4與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生了白色沉淀 |
步驟2:取4mL0.2mol/ L FeSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/ L KSCN溶液 | ___________ |
查閱資料:①SCN-的化學(xué)性質(zhì)與I-相似 ②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
③(SCN)2的化學(xué)性質(zhì)與I2相似
則Cu2+與SCN-反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+
實(shí)驗(yàn)方案 | 現(xiàn)象 |
向3mL0.1mol/L FeSO4溶液中加入lmL8mol/L稀硝酸 | 溶液變?yōu)樽厣胖靡欢螘r(shí)間后,棕色消失,溶液變?yōu)辄S色 |
探究上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因:
查閱資料:Fe2++NOFe(NO)2+(棕色) ②Fe(NO)2+與HNO3不反應(yīng)
(3)用離子方程式解釋NO產(chǎn)生的原因____________________________________________。
(4)從化學(xué)反應(yīng)速率與限度的角度對(duì)體系中存在的反應(yīng)進(jìn)行
反應(yīng)I:Fe2+與HNO3反應(yīng); 反應(yīng)Ⅱ:Fe2+與NO反應(yīng)
①依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,甲認(rèn)為反應(yīng)I的速率比反應(yīng)Ⅱ___________(填“快”或“慢”)。
②乙認(rèn)為反應(yīng)I是一個(gè)不可逆反應(yīng),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明其猜測(cè)正確,乙設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是_______________________________________________________。
③請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋溶液由棕色變?yōu)辄S色的原因______________________。
(5)丙認(rèn)為若生成的NO與Fe2+不接觸,溶液就不會(huì)出現(xiàn)棕色,他利用實(shí)驗(yàn)室常用的儀器和藥品設(shè)計(jì)并完成了如圖所示的實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了Fe2+Fe3+的轉(zhuǎn)化,同時(shí)避免出現(xiàn)此異常現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):U形管右側(cè)有氣泡,U形管左側(cè)的現(xiàn)象為___________、B溶液是___________溶液(填化學(xué)式)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮及其化合物在科學(xué)研究和化工生產(chǎn)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)與氮元素同族的第四周期元素的基態(tài)原子價(jià)層電子軌道表達(dá)式為___________。
(2)HOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖,該分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為___________,其分子中碳原子的雜化方式為___________,該物質(zhì)中除氫以外的元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>______________________。
(3)[Cu(NH3)4]SO4是一種重要的配合物。與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式為___________(任寫一種)。NH3的 VSEPR模型為___________。[Cu(NH3)4]2+的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為______________________。
(4)①已知:2UO2+5NH4HF22UF4·NH4F+3NH3↑+4H2O↑,NH4HF2中不含有的作用力為___________(填選項(xiàng)字母)。
A.共價(jià)鍵 B.配位鍵 C.金屬鍵 D.離子鍵 E.氫鍵
②NH3和H2O的鍵角由大到小的順序?yàn)?/span>______________________(用分子式表示),原因是_______________________________________________________。
(5)Cu3N的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,N3-的配位數(shù)為___________,Cu+半徑為apm,N3-的半徑為bpm,Cu3N晶胞的密度為___________g/cm3(列出計(jì)算式即可,阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,下列說(shuō)法正確的是
A. 甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,乙、丙池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能的裝置
B. 甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+2H2O=CO32-+8H+
C. 反應(yīng)一段時(shí)間后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使溶液恢復(fù)原濃度
D. 甲池中消耗4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2,此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生23.2 g固體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列具有相同電子層數(shù)的一組原子是( )
A. H、He、Li B. Li、Na、K C. Na、Si、Ar D. O、S、Cl
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