【題目】工業(yè)合成氨的反應(yīng)如下:3H2+N22NH3。某溫度下,在容積恒定為2.0 L的密閉容器中充入2.0 mol N2和2.0 mol H2,一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(NH3)/mol | 0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
(1)0~50 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v(N2)=_______________。
(2)250 s時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為________。
(3)已知N≡N的鍵能為946 kJ·mol-1,H-H的鍵能為436 kJ·mol-1,N-H的鍵能為391 kJ·mol-1,則生成1 mol NH3過程中的熱量變化為_______kJ。下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是_____(填字母)。
A. B.
(4)為加快反應(yīng)速率,可以采取的措施__________。
a.降低溫度;b.增大壓強(qiáng);c.恒容時(shí)充入He氣;d.恒壓時(shí)充入He氣;e.及時(shí)分離出NH3
(5)下列可判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。
A 氣體的平均摩爾質(zhì)量不變
B N2、H2的反應(yīng)速率比為1:3
C 混合氣體的密度不變
D 生成1mol N2的同時(shí)生成2mol NH3
E N2、H2、NH3物質(zhì)的量之比等于系數(shù)比
F 混合氣體的總壓強(qiáng)不再發(fā)生改變
【答案】1.2×10-3 mol·L-1·s-1 30% 46 A b ADF
【解析】
(1)圖表中0~50s內(nèi)氨氣的濃度變化為0.24mol,可以計(jì)算氨氣的反應(yīng)速率,再根據(jù)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氮?dú)獾姆磻?yīng)速率;
(2)250s時(shí),氨氣生成的物質(zhì)的量為0.40mol,則反應(yīng)的氫氣物質(zhì)的量=0.6mol,由此計(jì)算氫氣的轉(zhuǎn)化率;
(3)反應(yīng)焓變△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能;依據(jù)焓變判斷反應(yīng)圖像的變化;
(4)升高溫度、增大壓強(qiáng)、增大濃度、加入催化劑、增加接觸面積等措施都可以加快反應(yīng)速率;
(5)根據(jù)化學(xué)平衡的定義判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。
(1)圖表中0~50s內(nèi)氨氣的濃度變化為0.24mol,計(jì)算氨氣的反應(yīng)速率v(NH3)==0.0024mol/(Ls),v(NH3)∶v(N2)=2∶1,v(N2)==1.2×10-3mol/(Ls),故答案為:1.2×10-3mol/(Ls);
(2)250s時(shí),生成氨氣的物質(zhì)的量為0.40mol,則反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為0.6mol,轉(zhuǎn)化率=×100%=30%,故答案為:30%;
(3)已知N≡N的鍵能為946kJ/mol,H-H的鍵能為436kJ/mol,N-H的鍵能為391kJ/mol,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),生成1molNH3反應(yīng)過程中能量變化=×946kJ/moL+×436kJ/mol-3×391kJ/mol=-46kJ/mol,則生成1molNH3過程中的熱量變化位46kJ,反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物能量高于生成物的能量,反應(yīng)為放熱反應(yīng),正確表示該反應(yīng)中能量變化的是選A,故答案為:46;A;
(4)a.降低溫度,反應(yīng)速率減小,故a錯(cuò)誤;b.增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,故b正確;c.恒容時(shí)充入He氣,總壓增大,分壓不變,反應(yīng)速率不變,故c錯(cuò)誤;d.恒壓時(shí)充入He氣,體積增大,壓強(qiáng)減小,反應(yīng)速率減小,故d錯(cuò)誤;e.及時(shí)分離NH3,氨氣的濃度減小,反應(yīng)速率減小,故e錯(cuò)誤;故答案為:b;
(5)A.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,氣體物質(zhì)的量減小,根M=可知,平均相對(duì)分子質(zhì)量是變量,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變,說明達(dá)到平衡狀態(tài),故A選;B.根據(jù)方程式,N2、H2的反應(yīng)速率比始終為1:3,N2、H2的反應(yīng)速率比為1:3不能說明達(dá)到平衡狀態(tài),故B不選;C.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變、體積不變,根據(jù)ρ=可知,密度是恒量,混合氣體的密度保持不變,不一定達(dá)到平衡狀態(tài),故C不選;D.生成1mol N2的同時(shí)一定分解2mol NH3,因此生成1mol N2的同時(shí)生成2mol NH3,說明正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡狀態(tài),故D選;E. N2、H2、NH3物質(zhì)的量之比等于系數(shù)比,不能說明三者的物質(zhì)的量不變,不能說明達(dá)到平衡狀態(tài),故E不選;F. 反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量是變量,即反應(yīng)過程中混合氣體的總壓強(qiáng)為變量,總壓強(qiáng)不再發(fā)生改變,說明達(dá)到平衡狀態(tài),故F選;故答案為:ADF。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案,從海帶中提取I2。
(1)操作①的名稱是______。
(2)向?yàn)V液中加入雙氧水的作用是______。
(3)試劑a可以是______(填序號(hào))。
①四氯化碳 ②苯 ③酒精 ④乙酸
(4)I–和IO3-在酸性條件下生成I2的離子方程式是________________。
(5)上圖中,含I2的溶液經(jīng)3步轉(zhuǎn)化為I2的懸濁液,其目的是____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NiSO4·6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由電鍍廢渣(除含鎳外,還含有Cu、Zn、Fe等雜質(zhì))為原料獲得。有關(guān)工藝流程如下:
注:(1)NiCO3是一種不溶于水、易溶于強(qiáng)酸的淺綠色沉淀。
(2)25℃,Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39;溶液中離子濃度小于10-5mol·L-1,可視為沉淀完全。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)用稀硫酸溶解廢渣時(shí),為了提高浸取率可采取的措施有_________________。(任寫一點(diǎn))
(2)在濾液Ⅱ中加入H2O2時(shí),溫度不能太高的原因是______________________。
(3)濾液Ⅲ中溶質(zhì)的主要成分是__________________ ,檢驗(yàn)濾液Ⅲ中是否還有鐵元素的方法是_______________________。
(4)除鐵時(shí)還常用NaClO3作氧化劑,在較小的pH條件下最終生成一種淺黃色的黃鐵礬鈉 [Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。下圖是溫度-pH與生成的沉淀關(guān)系圖,圖中陰影部分是黃鐵礬穩(wěn)定存在的區(qū)域。下列說法正確的是__________________(選填序號(hào))。
a.FeOOH中鐵為+2價(jià)
b.若在25℃時(shí),用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4時(shí)除去鐵,此時(shí)溶液中c(Fe3+)=2.64×10-27mol·L-1
c.用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe2+離子方程式為:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
d.工業(yè)生產(chǎn)中常保持在85~95℃生成黃鐵礬鈉,此時(shí)水體的pH為1.5左右
(5)從“沉淀A”制得NiSO4·6H2O晶體的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:_________________,用少量乙醇洗滌NiSO4·6H2O晶體并晾干。(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:6mol·L-1的H2SO4溶液,蒸餾水)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 2 L 0.5 mol·L-1CH3COOH溶液中,CH3COO- 的數(shù)目為NA
B. 一定質(zhì)量的某單質(zhì),若含質(zhì)子數(shù)為n NA,則中子數(shù)一定小于nNA
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LHF含有的共價(jià)鍵數(shù)為NA
D. 向FeI2溶液中通入一定量Cl2,當(dāng)1molFe2+被氧化時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不小于3NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】藥物“胃舒平”中含有氫氧化鋁,可用來治療胃酸(主要成分是鹽酸)過多。該反應(yīng)屬于
A. 化合反應(yīng) B. 分解反應(yīng) C. 置換反應(yīng) D. 復(fù)分解反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上可利用“甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化法”生產(chǎn)氫氣,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H=+161.1kJ·mol-1
(1)已知溫度、壓強(qiáng)對(duì)甲烷平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)的影響如圖1,請(qǐng)回答:
①圖1中a、b、c、d四條曲線中的兩條代表壓強(qiáng)分別為1MPa、2MPa時(shí)甲烷體積分?jǐn)?shù)的曲線,其中表示1MPa的是_____。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù):K(600℃)___(填“>”“<”或“=”)K(700℃)。
(2)①已知:在700℃、1MPa時(shí),1molCH4與1molH2O在1L的密閉容器中反應(yīng),6min時(shí)達(dá)到平衡(如圖2),此時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為__,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為____(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字)。
②從圖2分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡移動(dòng)的方向是____(填“向正反應(yīng)方向”或“向逆反應(yīng)方向”)移動(dòng),采取的措施可能是____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于苯的敘述正確的是
A. 反應(yīng)①常溫下能進(jìn)行,其有機(jī)產(chǎn)物為
B. 反應(yīng)②不發(fā)生,但是仍有分層現(xiàn)象,紫色層在下層
C. 反應(yīng)③為加成反應(yīng),產(chǎn)物是三硝基甲苯
D. 反應(yīng) ④中1mol苯最多與3 mol H2發(fā)生加成反應(yīng),是因?yàn)楸椒肿雍腥齻(gè)碳碳雙鍵
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是
A.室溫下Na與空氣中O2反應(yīng)制取Na2O2B.Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化
C.SO2與過量氨水反應(yīng)生成(NH4)2SO3D.MnO2和稀鹽酸反應(yīng)制取Cl2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)的電離方程式正確的是
A. Na2SO4=2Na++SO4-2
B. Ba(OH)2=Ba2++OH2-
C. Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-
D. KMnO4=K++Mn7++4O2-
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