科學(xué)家一直致力于“人工固氨”的新方法研究。目前合成氨技術(shù)原理為:N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)+92.4 kJ/mol673K,30MPa下,上述合成氨反應(yīng)中n(NH3)和n(H2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如右圖所示。
(1)下列敘述正確的是
A.點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大
B.點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C.點(diǎn)d和點(diǎn)e處的n (N2)相同
D.773K,30MPa 下,反應(yīng)至t2時(shí)刻達(dá)到平衡,則n(NH3)比圖中e點(diǎn)的值大
(2)在容積為2.0 L恒容得密閉容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),673K、30MPa下達(dá)到平衡時(shí),NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%。該條件下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常數(shù)值為:___。
(3)K值越大,表明反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)( )。
A. H2的轉(zhuǎn)化率一定越高 B.NH3的產(chǎn)量一定越大
C.正反應(yīng)進(jìn)行得越完全 D.化學(xué)反應(yīng)速率越大
(4)1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+),實(shí)現(xiàn)了高溫、常壓下高轉(zhuǎn)化率的電解合成氨。其實(shí)驗(yàn)裝置如圖。陽極的電極反應(yīng)為:H2-2e→2H+,則陰極的電極反應(yīng)為:_____________。
(本題共8分)(1)AC(2分)(2)K=16/15(或1.07或1.1)(2分)
(3)C(2分) (4)N2+6H+ +6e→2NH3(2分)
解析試題分析:(1)A、a點(diǎn)反應(yīng)物的濃度大于b點(diǎn),濃度越大反應(yīng)速率越快,故a點(diǎn)反應(yīng)速率更大,A正確;B、點(diǎn)c之后氫氣的物質(zhì)的量繼續(xù)減小,可逆反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,故B錯(cuò)誤;C、d、e對(duì)應(yīng)氫氣、氨氣的物質(zhì)的量不變,可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài),點(diǎn)d和點(diǎn)e處的n(N2)相同,故C正確;D、該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),氨氣的物質(zhì)的量減小,故D錯(cuò)誤,答案選AC。
(2)令平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量濃度為x,則:
N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)
起始濃度(mol/L) 0.4 0.8 0
轉(zhuǎn)化濃度mol/L) x 3x 2x
平衡濃度mol/L) 0.4-x 0.8-3x 2x
所以=20%
解得x=0.1
因此該溫度下平衡常數(shù)K===1.07
(3)A、氫氣的轉(zhuǎn)化率與氮?dú)、氫氣的投入量等有關(guān),K值大,氫氣轉(zhuǎn)化率不一定高,故A錯(cuò)誤;B、氨氣的產(chǎn)率與與氮?dú)、氫氣的投入量等有關(guān),K值大,氨氣的產(chǎn)量不一定大,故B錯(cuò)誤;C、K值越大,表示反應(yīng)正向進(jìn)行的程度大,即正反應(yīng)進(jìn)行得越完全,故C正確;D、K值越大,表示反應(yīng)正向進(jìn)行的程度大,但該溫度下不一定反應(yīng)發(fā)生,反應(yīng)速率不一定大,故D錯(cuò)誤,答案選C。
(4)電解池的陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),在合成氨反應(yīng)中,氮?dú)獾秒娮樱躁帢O電極反應(yīng)為N2+6H+ +6e-→2NH3。
考點(diǎn):考查外界條件對(duì)反應(yīng)速率、平衡狀態(tài)的影響;平衡常數(shù)的計(jì)算以及應(yīng)用;圖像識(shí)別以及電極反應(yīng)式的書寫等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
下列圖象在t1時(shí)所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件改變可能為:
(1)升高溫度 ,(2)使用催化劑 ,
(3)增大反應(yīng)物濃度 ,(4)減少生成物濃度 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
I.設(shè)反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1。反應(yīng) ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2,在不同溫度下,K1、K2的值如下:
T(K) | K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.36 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Cl2合成有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HC1。4HCl+O22Cl2+2H2O,可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
完成下列填空:
(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K= ;若反應(yīng)容器的容積為2L,8min后達(dá)到平衡,測得容器內(nèi)物質(zhì)由2.5mol減少至2.25mol,則HCl的平均反應(yīng)速率為 mol/L? min。
(2)若該反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),下列敘述正確的是 。
a.v (HCl)="2" v(Cl2)
b.4v正(HCl)= v逆(O2)
c.又加入1mol O2,達(dá)新平衡時(shí),HCl的轉(zhuǎn)化率增大
d.分離出H2O,達(dá)新平衡時(shí),v正(HCl)增大
(3)下圖是該反應(yīng)兩種投料比[n (HCl):n (O2)分別為4:1和2:1 ] 下,反應(yīng)溫度對(duì)HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。下列敘述正確的是 。
a.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
b.其他條件不變,升高溫度,平衡常數(shù)K值增大
c.若平衡常數(shù)K值變大,達(dá)新平衡前v逆始終減小
d.若平衡常數(shù)K值變大,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
(4)投料比為4:1、溫度為400℃時(shí),平衡混合物中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料,它廣泛用于有機(jī)合成、醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料、染料、汽車和國防等工業(yè)中。工業(yè)上一般在恒容密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇:
CO(g)2H2(g)CH3OH(g)Q
下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鉛及其化合物工業(yè)生產(chǎn)及日常生活具有非常廣泛的用途。
(1)瓦紐科夫法熔煉鉛,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) ΔH=" a" kJ/mol
PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g) ΔH=" b" kJ·mol-1
PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g) ΔH=" c" kJ·mol-1
反應(yīng)3PbS(s) + 6O2(g) = 3PbSO4(s) ΔH="kJ" ·mol-1(用含a,b ,c的代數(shù)式表示)。
(2)還原法煉鉛,包含反應(yīng)PbO(s)+CO(g) Pb(s) + CO2(g) ΔH,該反應(yīng)的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值與溫度的關(guān)系如下表
溫度 | 300 | 727 | 1227 |
lgK | 6.17 | 2.87 | 1.24 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(Ⅰ)銅鐵及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛,某研究性學(xué)習(xí)小組用粗銅(含雜質(zhì)Fe)與過量氯氣反應(yīng)得固體A,用稀鹽酸溶解A,然后加試劑調(diào)節(jié)溶液的pH后得溶液B,溶液B經(jīng)系列操作可得氯化銅晶體,請回答:
(1)固體A用稀鹽酸溶解的原因是 ;
(2)檢驗(yàn)溶液B中是否存在Fe3+的方法是 ;
(3)已知元素在高價(jià)態(tài)時(shí)常表現(xiàn)氧化性,若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加熱,生成CuCl沉淀,則生成CuCl的離子方程式是 ;
(Ⅱ)(1) 常溫下,某同學(xué)將稀鹽酸與氨水等體積混合,兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 氨水物質(zhì)的量濃度 (mol·L-1) | 鹽酸物質(zhì)的量濃度 (mol·L-1) | 混合溶液 pH |
① | 0.1 | 0.1 | pH=5 |
② | C | 0.2 | pH=7 |
③ | 0.2 | 0.1 | pH>7 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在一個(gè)固定體積的密閉容器中,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,發(fā)生如下反應(yīng):2A(g) + B(g) 3C(g) + D(s),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的濃度為1.2 mol/L.
(1)若使容器溫度升高,平衡時(shí)混合氣體的平均相對(duì)摩爾質(zhì)量減小,則正反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(2)若維持容器體積和溫度不變,按下列方法加入起始物質(zhì),達(dá)到平衡時(shí)C的濃度仍為1.2 mol/L的是______(用序號(hào)填空).
①4 mol A+2 mol B ②3 mol C+1 mol D+l mol B
③3 mol C+2 mol D、1.6 mol A+0.8 mol B+0.6 mol C
(3)某溫度下,向容器中加入3 mol C和0.8 mol D,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的濃度仍為1.2 mol/L,則容器的容積V應(yīng)大于________L,小于________L.
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