【題目】氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦,通過(guò)以下反應(yīng)制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+ 6CO(g)。
(1)該反應(yīng)的氧化劑是___;
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=___;
(3)若知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,其平衡常數(shù)值___(填“增大”、“減小”或“不變”);若已知CO生成速率為v(CO)=18mol·L-1·min-1,則N2消耗速率為v(N2)=___。
(4)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、CO的量),反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖。圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是___;
圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是___。
(5)若該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=729,則在同溫度下1L密閉容器中,足量的SiO2和C與2molN2充分反應(yīng),則N2的轉(zhuǎn)化率是___(提示:272=729)
【答案】氮?dú)?/span> K= 減小 6molL-1min-1 升高溫度或增大壓強(qiáng) t3~t4 50%
【解析】
對(duì)于反應(yīng)3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+ 6CO(g)
(1)C由0價(jià)升高到+2價(jià),N由0價(jià)降低到-3價(jià),由此可確定該反應(yīng)的氧化劑。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為生成物中氣體的濃度冪除以反應(yīng)物中氣體的濃度冪。
(3)若知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),由此確定其平衡常數(shù)值的變化;若已知CO生成速率為v(CO)=18mol·L-1·min-1,則由化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系,確定N2消耗速率。
(4)圖中t4時(shí),V正、V逆都突然增大,說(shuō)明是增大壓強(qiáng)或升高溫度所致,再分析反應(yīng),便可確定引起平衡移動(dòng)的條件。
圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間,應(yīng)為最后出現(xiàn)平衡正向移動(dòng)的平衡點(diǎn)。
(5)利用三段式,確定氣體的平衡量,得出平衡常數(shù)的計(jì)算式,從而求出N2的變化量,最后求出N2的轉(zhuǎn)化率。
對(duì)于反應(yīng)3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+ 6CO(g)
(1)C由0價(jià)升高到+2價(jià),N由0價(jià)降低到-3價(jià),由此可確定該反應(yīng)的氧化劑為氮?dú)。答案為:氮(dú)猓?/span>
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。答案為:K=;
(3)若知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),由此確定其平衡常數(shù)值減;若已知CO生成速率為v(CO)=18mol·L-1·min-1,則由化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系,確定N2消耗速率v(N2)=v(CO)=6mol·L-1·min-1。答案為:減小;6molL-1min-1;
(4)圖中t4時(shí),V正、V逆都突然增大,說(shuō)明是增大壓強(qiáng)或升高溫度所致,該反應(yīng)為放熱的體積增大的可逆反應(yīng),不管是升高溫度還是增大壓強(qiáng),平衡都是逆向移動(dòng),V逆>V正,所以,圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是升高溫度或增大壓強(qiáng)。答案為:升高溫度或增大壓強(qiáng);
圖中,t2~t3段,平衡正向移動(dòng),平衡混合物中CO的含量增大;t4~t5,平衡逆向移動(dòng),平衡混合物中CO的含量減小,所以,圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是t3~t4。答案為:t3~t4;
(5)設(shè)N2的物質(zhì)的量的變化量為x
K===729=272,則,從而求出x=1。
則N2的轉(zhuǎn)化率是=50%。答案為:50%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溫度時(shí),在0.5L密閉容器中,某一可逆反應(yīng)的A、B氣體物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析可得:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。
(2)若降低溫度,則該反應(yīng)的正反應(yīng)速率______,逆反應(yīng)速率______(均填“加快”“減慢”或“不變”)。
(3)第4min時(shí),正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為:v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)反應(yīng)至4min時(shí),A的轉(zhuǎn)化率______。
(5)能判斷該反應(yīng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_____(填字母代號(hào))。
A.v(A)=2v(B)
B.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
C.容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化
D.B的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
E.容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化
F.相同時(shí)間內(nèi)消耗2nmol的A的同時(shí)生成nmol的B
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)硫及其化合物的說(shuō)法中正確的是
A.濃硫酸具有吸水性,可做干燥劑,如可干燥氯氣、二氧化硫、氨氣等
B.濃硫酸與炭共熱反應(yīng),僅體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性
C.SO2 和 Cl2 均可使品紅溶液褪色,但溶有 SO2 的品紅溶液加熱后恢復(fù)紅色,說(shuō)明 SO2 的氧化性沒(méi)有 Cl2強(qiáng)
D.以 FeS2 為原料生產(chǎn)硫酸過(guò)程中,要用到沸騰爐、接觸室、吸收塔等設(shè)備,所涉及的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相對(duì)位置如下圖(甲不一定在丁、庚的連線上),戊、己分別 是空氣、地殼中含量最多的元素。下列判斷正確的是
A. 甲一定是金屬元素
B. 庚的最高價(jià)氧化物水化物酸性最強(qiáng)
C. 乙、丙、丁的最高價(jià)氧化物水化物可以以相互反應(yīng)
D. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:庚>己>戊
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知反應(yīng):H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1
N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH2
N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g) ΔH3
則反應(yīng)2NH3(g)+O2(g)=2NO2(g)+3H2O(g)的ΔH為( )
A. 2ΔH1+2ΔH2-2ΔH3B. ΔH1+ΔH2-ΔH3
C. 3ΔH1+2ΔH2+2ΔH3D. 3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】從鎳鉬礦渣(主要含有MoO3、NiO、MgO和Fe2O3)中提取元素,其主要工業(yè)流程如圖:
已知:①MoO3難溶于水,可溶于強(qiáng)堿溶液。
②Fe2O3、MgO不溶于NH4Cl—氨水混合液,NiO可溶于NH4Cl—氨水混合液生成[Ni(NH3)6]2+。
③已知部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見(jiàn)下表:
pH(開(kāi)始沉淀) | pH(完全沉淀) | |
Fe3+ | 1.52 | 3.18 |
Mg2+ | 8.10 | 9.43 |
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)“堿浸”時(shí)應(yīng)先將鎳鉬礦渣粉碎,再與NaOH在80℃下反應(yīng)2小時(shí),該操作的目的為___。
(2)“堿浸”時(shí),MoO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。
(3)“氨溶解”的目的為___,“氨溶解”過(guò)程中反應(yīng)條件的選擇性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示,“氨溶解”過(guò)程中需要控制溫度在50~70℃之間,溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的產(chǎn)量降低,請(qǐng)解釋原因___。
(4)簡(jiǎn)述利用“濾渣I”制備純凈的鐵紅的方法:___。
(5)“一次沉鎳”時(shí)加入H2S的目的是將鎳元素轉(zhuǎn)化為NiS沉淀,對(duì)應(yīng)的離子方程式為___。
(6)“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___。
(7)“二次沉鎳”時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。
(8)已知:某溫度時(shí),Ksp(NiC2O4)=4.0×10-10,Ksp(NiCO3)=1.60×10-8。此溫度下,將碳酸鎳固體投入到1L一定濃度的Na2C2O4溶液中,若要一次性恰好將1molNiCO3完全轉(zhuǎn)化成NiC2O4,則所需Na2C2O4溶液的濃度c(Na2C2O4)=___(忽略溶液體積的變化)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A. 濃度均為0.1 mol·L-1的氨水和鹽酸等體積混合后:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B. 等濃度的碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液混合后:c(CO)<c(HCO)
C. 在NaHB溶液中一定有:c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)
D. Na2CO3溶液中:2c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】25℃時(shí),NaCN溶液中CN-、HCN濃度所占分?jǐn)?shù)(δ)隨pH變化的關(guān)系如圖甲所示。向10mL0.01mol·L-1NaCN溶液中逐滴加入0.01mol·L-1的鹽酸,其pH變化曲線如圖乙所示[其中a點(diǎn)的坐標(biāo)為(9.5,0.5)]。下列溶液中的關(guān)系中正確的是( )
A.常溫下,HCN的電離平衡常數(shù):Ka(HCN)=10-4.5
B.圖甲中pH=7的溶液:c(Cl-)=c(HCN)
C.圖乙中b點(diǎn)的溶液:c(CN-)>c(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.圖乙中c點(diǎn)的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+c(CN-)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮的氧化物有許多重要的性質(zhì)與用途,但過(guò)量排放則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。
(1)汽車排放出的氮氧化物是導(dǎo)致霧霾形成的重要原因之一,汽車內(nèi)安裝的尾氣處理器可大大降低氮氧化物的排放:2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH=x kJ/mol。
已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.50kJ/mol
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566.00kJ/mol
x =________________。
(2)向某恒容密閉容器中加入一定量的NO、CO并使它們之間發(fā)生反應(yīng),下圖為在相同溫度、壓強(qiáng)、比表面積不同的催化劑(化學(xué)成分相同)的催化作用下,反應(yīng)過(guò)程中NO的物質(zhì)的量與時(shí)間之間的關(guān)系。
①表示催化劑比表面積較大的曲線是_________(填“a”或“b”)。
②t1min時(shí)改變(外界)的反應(yīng)條件可能是____________。
(3)對(duì)于反應(yīng):mA(g)+nB(g) =pC(g)+qD(g)來(lái)說(shuō),若A、B通過(guò)一步反應(yīng)能直接轉(zhuǎn)化為C、D,則該反應(yīng)的反應(yīng)速率v=kcm(A)cn(B),其中k為只與溫度有關(guān)的速率常數(shù);若為可逆反應(yīng),則v(正)、v(逆)均存在類似的關(guān)系式,k正、k逆也只與溫度有關(guān)。已知反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)是通過(guò)下面兩步完成的:
①________________________________________(快)H1<0。
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)H2<0。
某科研小組測(cè)量出反應(yīng)②的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:
c(N2O2)/mol/L | c(O2)/mol/L | v2正[mol/(L·s)] |
0.010 | 0.010 | 1.7510-6 |
0.030 | 0.020 | 1.0510-5 |
x | 0.030 | 1.0510-5 |
i.用k2正表示②的正反應(yīng)速率常數(shù),則v2正=_________,x=_______,速率常數(shù)k2正=_______L·(mol·s)-1(填具體的數(shù)值)。
ii.在①的空白處寫(xiě)出化學(xué)方程式,若①②兩個(gè)反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率常數(shù)分別用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示,則2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K=____________(用速率常數(shù)表示);反應(yīng)達(dá)到平衡后升高溫度,在新平衡建立前,體系內(nèi)c(N2O2)的大小變化情況是________。
(4)在恒溫恒容條件下,能表明2NO(g)+O2(g)2NO2(g)(只考慮總反應(yīng))己達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____________。
a.混合氣體密度保持不變 b.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不變
c.正反應(yīng)速率:v(NO)=v(NO2) d.生成NO2、O2的物質(zhì)的量之比為1:2
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