【題目】(1)在微生物作用的條件下,NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:
1 mol NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是___________________。
(2)工業(yè)上常用CO和H2合成甲醇,反應(yīng)方程式為:CO(g) +2H2(g)CH3OH (g) ΔH,在T1時(shí),體積為2 L的恒容容器中充入物質(zhì)的量之和為3 mol的H2和CO,達(dá)到平衡時(shí)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)(V %)與n(H2)/n(CO)的關(guān)系如圖1所示。
①當(dāng)起始n(H2)/n(CO)=2,經(jīng)過5 min達(dá)到平衡,此時(shí)容器的壓強(qiáng)是初始壓強(qiáng)的0.7倍,則0~5 min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)=________。若此時(shí)再向容器中加入0.15 mol CO (g)和0.05 mol CH3OH(g),達(dá)新平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
②當(dāng)起始n(H2)/n(CO)=3.5時(shí),達(dá)到平衡狀態(tài)后,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)可能是圖像中的____點(diǎn)(填“D”“E”或“F”)。
③由圖2可知該反應(yīng)的ΔH________0(填“>”“<”或“=”),理由是______________;當(dāng)壓強(qiáng)為p2時(shí),在y點(diǎn):v正________v逆(填“>”“<”或“=”)。
【答案】NH4+(aq)+2O2(g)═2H+(aq)+H2O(l)+NO3-(aq),△H=-346 kJ/mol 0.09mol/(L.min) 增大 F > 溫度升高,一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大,平衡正向進(jìn)行 >
【解析】
(1)結(jié)合圖象根據(jù)蓋斯定律來計(jì)算反應(yīng)的焓變;
(2)①由CO與氫氣總物質(zhì)的量n(H2)/n(CO)=2
可以計(jì)算CO與氫氣各自的物質(zhì)的量,利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量、各組分物質(zhì)的量變化量,根據(jù)v=c÷t,計(jì)算v(H2);
先計(jì)算該溫度下平衡常數(shù)K,再計(jì)算濃度商Qc,與平衡常數(shù)K相比判斷反應(yīng)進(jìn)行分析,可以確定氫氣轉(zhuǎn)化率變化;
②混合比例等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí),平衡時(shí)生成物的含量最大;
(1)第一步的熱化學(xué)方程式為NH4+(aq)+1.5O2(g)═NO2-(aq)+2H+(aq)+H2O(l),△H=-273KJ/mol,
第二步的熱化學(xué)方程式為:NO2-(aq)+0.5O2(g)═NO3-(aq),△H=-73KJ/mol,
根據(jù)蓋斯定律則NH4+(aq)+2O2(g)═2H+(aq)+H2O(l)+NO3-(aq),△H=-346 kJ/mol,
故答案為:NH4+(aq)+2O2(g)═2H+(aq)+H2O(l)+NO3-(aq),△H=-346 kJ/mol;
(2)①H2和CO總共為3mol,且起始n(H2)/n(CO)=2,可知H2為2mol、CO為1mol,5min達(dá)到平衡時(shí)此時(shí)容器的壓強(qiáng)是初始壓強(qiáng)的0.7倍,則設(shè)消耗的一氧化碳為xmol:
CO(g) +2H2(g)CH3OH (g)
起始(mol): 1 2 0
變化(mol): x 2x x
平衡(mol): 1-x 2-2x x
(1-x+2-2x+ x)÷3=0.7 解得:x=0.45
容器的容積為2L,則v(H2)=0.9mol÷2L÷5min=0.09mol/(L.min),
該溫度下平衡常數(shù)K=0.225÷(0.275×(0.55)2),此時(shí)再向容器中0.15 mol CO (g)和0.05 mol CH3OH(g),此時(shí)濃度商Qc=0.25÷(0.35×(0.55)2)<K=0.225÷(0.275×(0.55)2),反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,達(dá)新平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率將增大,
故答案為:0.09mol/(L.min);增大;
②混合比例等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí),平衡時(shí)生成物的含量最大,故當(dāng)n(H2)/n(CO)=3.5時(shí),達(dá)到平衡狀態(tài)后,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)小于C點(diǎn),故選F,
故答案為:F;
③由圖2可知,在等壓線下隨著溫度的升高,一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大,即是隨著溫度的升高反應(yīng)正向進(jìn)行,故正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),ΔH>0,當(dāng)壓強(qiáng)為p2時(shí),在y點(diǎn)未處于平衡狀態(tài),該壓強(qiáng)和該溫度下要處于平衡狀態(tài),一氧化碳的轉(zhuǎn)化率要增大,即向正反應(yīng)方向進(jìn)行,故v正>v逆
故答案為:>;溫度升高,一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大,平衡正向進(jìn)行;>。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑。已知TiBr4常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn)為38.3℃,沸點(diǎn)為233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制備TiBr4的裝置如圖所示;卮鹣铝袉栴}:
(1)檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進(jìn)行的操作是__,其目的是__,此時(shí)活塞K1,K2,K3的狀態(tài)為__;一段時(shí)間后,打開電爐并加熱反應(yīng)管,此時(shí)活塞K1,K2,K3的狀態(tài)為____。
(2)試劑A為__,裝置單元X的作用是__;反應(yīng)過程中需用熱源間歇性微熱連接管,其目的是___。
(3)反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通入一段時(shí)間CO2,主要目的是___。
(4)將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純。此時(shí)應(yīng)將a端的儀器改裝為__、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是___(填儀器名稱)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1;2CO(g)+ O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1
(1)一氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH為:_________
(2)碳和氧氣反應(yīng)生成一氧化碳的熱化學(xué)方程式是:___________
(3)反應(yīng)CO2(g) + C(s) 2CO(g) ΔH為:_________________
(4)完全燃燒相同物質(zhì)的量的C和CO,放出的熱量_____多(填C或CO)
(5)在25℃、101kPa時(shí),8gCH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是445.15kJ,則CH4燃燒的熱化學(xué)方程式________
(6)一定條件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClOx- (x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如圖 所示。B→A+C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為(用離子符號表示)___________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】室溫下,下列溶液中微粒濃度關(guān)系一定正確的是( )
A.0.1mol·L-1Na2CO3溶液中,加水稀釋,的值減小
B.0.1mol·L-1的硫酸鋁溶液中:c(SO42-)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7的氨水與氯化銨的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)
D.pH=2的醋酸溶液和pH=12的NaOH溶液等體積混合:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
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【題目】硅烷是一種無色、與空氣反應(yīng)并會(huì)引起窒息的氣體.其分子結(jié)構(gòu)和相似,但鍵鍵能比鍵鍵能低。下列判斷錯(cuò)誤的是
A.分子呈正四面體形
B.分子是非極性分子
C.因?yàn)?/span>鍵鍵能比鍵鍵能低,所以沸點(diǎn)低于沸點(diǎn)
D.分子穩(wěn)定性低于分子,因?yàn)?/span>鍵鍵能高
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國化學(xué)家在“鐵基(氟摻雜鐠氧鐵砷化合物)高溫超導(dǎo)”材料研究上取得了重要成果,該研究項(xiàng)目榮獲2013年度“國家自然科學(xué)獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)。
(1)基態(tài)Fe2+的核外電子排布式為_________________。
(2)氟、氧、砷三種元素中電負(fù)性值由大到小的順序是__________(用相應(yīng)的元素符號填空)。
(3)Fe(SCN)3溶液中加人NH4F,發(fā)生如下反應(yīng):Fe(SCN)3+6NH4F=(NH4)3FeF6+3NH4SCN。
①(NH4)3FeF6存在的微粒間作用力除共價(jià)鍵外還有_________(選填序號,下同)。
a.配位鍵 b.氫鍵 c.金屬鍵 d.離子鍵
②已知SCN一中各原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則C原子的雜化方式為_____________,該原子團(tuán)中鍵與個(gè)數(shù)的比值為___________________。
(4)FeCl3晶體易溶于水、乙醇,用酒精燈加熱即可氣化,而FeF3晶體熔點(diǎn)高于1000℃,試解釋兩種化合物熔點(diǎn)差異較大的原因:_______________________________。
(5)氮、磷、砷雖為同主族元素,但其化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)是多樣化的。
①該族氫化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某種性質(zhì)隨R的核電荷數(shù)的變化趨勢如右圖所示,則Y軸可表示的氫化物(RH3)性質(zhì)可能有________。
a.穩(wěn)定性 b.沸點(diǎn) c.R—H鍵能 d.分子間作用力
②碳氮化鈦化合物在汽車制造和航空航天等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)是用碳原子取代氮化鈦晶胞(結(jié)構(gòu)如圖)頂點(diǎn)的氮原子,據(jù)此分析,這種碳氮化鈦化臺(tái)物的化學(xué)式為______。
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【題目】N2O5是一種新型硝化劑,在一定溫度下可發(fā)生下列反應(yīng):2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g) △H =+Q kJ/mol (Q>0),某溫度下,向2L的密閉容器中通入N2O5,部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表:
時(shí)間/s | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
c(N2O5)/mol/L | 5.0 | 3.5 | 2.5 | 2.5 |
下列說法正確的是
A. 500s內(nèi)N2O5分解速率為6×10-3mol/(L·s)
B. 該溫度下的平衡常數(shù)K =125
C. 反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),吸收的熱量為5Q kJ
D. 其他條件不變,若開始時(shí)c(N2O5)=10mol/L,則達(dá)平衡后c(N2O5)=5mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是( )
A.HF、HCl、、的穩(wěn)定性依次增強(qiáng)
B.按Mg、Si、N、F的順序,原子半徑由小變大
C.某主族元素的電離能數(shù)據(jù)如下表所示單位:,可推測該元素位于元素周期表第ⅤA族
I | I | I | I | I | I | I |
578 |
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D.在①P、S,②、Ca,③、Si三組元素中,每組中第一電離能較大的元素的原子序數(shù)之和為41
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】圖甲和圖乙表示的是元素的某種性質(zhì)隨原子序數(shù)的變化。下列說法正確的是
A. 圖乙不可能表示元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的變化關(guān)系
B. 圖甲可能表示的是元素單質(zhì)的熔點(diǎn)隨原子序數(shù)的變化關(guān)系
C. 圖乙可能表示的是元素原子的半徑隨原子序數(shù)的變化關(guān)系
D. 圖甲可能表示的是元素原子的第一電離能隨原子序數(shù)的變化關(guān)系
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