【題目】合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開(kāi)辟了人工固氮的重要途徑,其研究來(lái)自正確的理論指導(dǎo),合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如表:

溫度(℃)

360

440

520

K

0.036

0.010

0.0038

1)①由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)的H_____0(填填“>”、“”“<”)。

②下列措施能用勒夏特列原理解釋是______(填序號(hào))

a.增大壓強(qiáng)有利于合成氨 b.使用合適的催化劑有利于快速生成氨

c.生產(chǎn)中需要升高溫度至500℃左右 d.需要使用過(guò)量的N2,提高H2轉(zhuǎn)化率

20.2mol NH3溶于水后再與含有0.2mol H2SO4的稀溶液完全反應(yīng)放熱Q kJ,請(qǐng)你用熱化學(xué)方程式表示其反應(yīng)式_________________。

3)原料氣H2可通過(guò)反應(yīng)CH4 (g) +H2O (g)CO (g) +3H2(g) 獲取,已知該反應(yīng)中,當(dāng)初始混合氣中的恒定時(shí),溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡混合氣CH4含量的影響如圖所示:

①圖中,兩條曲線表示壓強(qiáng)的關(guān)系是: P1__P2(“>”“=”“<”)。

②其它條件一定,升高溫度,氫氣的產(chǎn)率會(huì)______(增大減小不變”)。

4)原料氣H2還可通過(guò)反應(yīng)CO (g) +H2O (g)CO2 (g) +H2(g) 獲取。T℃時(shí),向容積固定為5L的容器中充入1mol H2O (g) 1mol CO,反應(yīng)達(dá)平衡后,測(cè)得CO的濃度0.08 mol/L,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為_________。

【答案】< ad NH3H2O(aq)+H2SO4(aq)=NH4HSO4(aq)+H2O(l)H=-5QkJmol-1 < 增大 (或2.25)

【解析】

(1)①依據(jù)圖標(biāo)數(shù)據(jù)分析,平衡常數(shù)隨溫度升高減小,平衡逆向進(jìn)行說(shuō)明反應(yīng)是放熱反應(yīng);②勒夏特列原理為:如果改變影響平衡的條件之一,平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng),使用勒夏特列原理時(shí),該反應(yīng)必須是可逆反應(yīng),否則勒夏特列原理不適用;

(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法以及熱化學(xué)方程式的意義來(lái)回答;

(3)①依據(jù)圖象變化分析,相同溫度下,CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),壓強(qiáng)越大,平衡逆向進(jìn)行,甲烷平衡含量越高;

②壓強(qiáng)一定,溫度升高,甲烷平衡含量減小,平衡正向進(jìn)行,依據(jù)平衡移動(dòng)原理分析判斷;

(5)依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算平衡濃度,結(jié)合平衡常數(shù)概念計(jì)算得到。

(1)①圖表中平衡常數(shù)隨溫度升高減小,說(shuō)明平衡逆向進(jìn)行,逆向是吸熱反應(yīng),正向是放熱反應(yīng),即此反應(yīng)的H<0;

a.增大壓強(qiáng),合成氨反應(yīng)向著氣體的系數(shù)和減小的方向進(jìn)行,有利于合成氨,可以用平衡移動(dòng)原理解釋?zhuān)?/span>a正確;

b.使用合適的催化劑只能加快反應(yīng)速率,但是不會(huì)引起平衡的移動(dòng),不可以用平衡移動(dòng)原理解釋?zhuān)?/span>b錯(cuò)誤;

c.合成氨反應(yīng)是放熱的,升高溫度,反應(yīng)逆向移動(dòng),生產(chǎn)中需要升高溫度至500°C左右是為了加快反應(yīng)速率,提高催化活性,不可以用平衡移動(dòng)原理解釋?zhuān)?/span>c錯(cuò)誤;

d.使用過(guò)量的N2,合成氨反應(yīng)正向移動(dòng),可以提高H2轉(zhuǎn)化率,可以用平衡移動(dòng)原理解釋?zhuān)?/span>d正確;

故答案為ad;

(2)0.2mol氨氣溶于水后再與含有0.2mol硫酸的溶液反應(yīng)放熱Q kJ,則1mol氨氣溶于水后再與含有硫酸的溶液反應(yīng)放熱5Q kJ,即NH3H2O(aq)+H2SO4(aq)=NH4HSO4(aq)+H2O(l) H= -5Q kJmol-1;

(3)①依據(jù)圖象變化分析,相同溫度下,CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),壓強(qiáng)越大,平衡逆向進(jìn)行,甲烷平衡含量越高,所以P2P1;

②壓強(qiáng)一定,溫度升高,甲烷平衡含量減小,平衡正向進(jìn)行,反應(yīng)是吸熱的,條件一定,升高溫度,氫氣的產(chǎn)率會(huì)增大;

(4)①依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算平衡濃度,℃時(shí),向容積固定為5L的容器中充入1mol水蒸氣和1mol CO,反應(yīng)達(dá)平衡后,測(cè)得CO的濃度為0.08molL-1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

起始量(mol/L) 0.2 0.2 0 0

變化量(mol/L) 0.12 0.12 0.12 0.12

平衡量(mol/L) 0.08 0.08 0.12 0.12

則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K===2.25。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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4124gNa2R04molNa+,則Na2R的摩爾質(zhì)量為_____R的相對(duì)原子質(zhì)量為________。含R的質(zhì)量為16gNa2R,其物質(zhì)的量為_____。

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(1)C元素在元素周期表中的位置為____________________

(2)D的氯化物的熔點(diǎn)比E的氯化物的熔點(diǎn)_____(填“高”或“低”),理由是_______

(3)F的低價(jià)氧化物分子的立體構(gòu)型是________,AO2的電子式為___________。

(4)A、B、D、E四種元素第一電離能最大的是_____。

(5)G2+能形成配離子[G(BH34]2+.寫(xiě)出該配離子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(標(biāo)明配位鍵)_____。

(6)A能與氫、氧二種元素構(gòu)成化合物AH2O,其中A原子的雜化方式為_____,1mol該分子中σ鍵的數(shù)目為_____,該物質(zhì)能溶于水的主要原因是___________________

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A.升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

B.起始時(shí)刻n(X) : n(Y)= 2 : 1

C.充入氦氣增大容器內(nèi)的壓強(qiáng),Y的轉(zhuǎn)化率提高

D.若以X表示的反應(yīng)速率為0.2mol/(L·s),則以Z表示的反應(yīng)速率為0.3mol/(L·s)

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【題目】如圖是甲醛分子的模型,根據(jù)該圖和所學(xué)化學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題:

(1)甲醛分子中碳原子的雜化方式是__________,作出該判斷的主要理由是__________________________。

(2)下列是對(duì)甲醛分子中碳氧鍵的判斷,其中正確的是________(填序號(hào))。

①單鍵  ②雙鍵  σ  π  σ鍵和π

(3)甲醛分子中C—H鍵與C—H鍵間的夾角________(“=”、“>”“<”)120°,出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是____________________________________________

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(1)37℃時(shí),上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________kPa1(氣體和溶液中的溶質(zhì)分別用分壓和物質(zhì)的量濃度表達(dá))

(2)平衡時(shí),肌紅蛋白的結(jié)合度α=___________[用含p(O2)K的代數(shù)式表示];37℃時(shí),若空氣中氧氣分壓為20.0kPa,人正常呼吸時(shí)α的最大值為___________%結(jié)果保留2位小數(shù));

(3)一般情況下,高燒患者體內(nèi)MbO2的濃度會(huì)比其健康時(shí)___________(”);在溫度不變的條件下,游客在高山山頂時(shí)體內(nèi)MbO2的濃度比其在山下時(shí)___________(”)

(4)上述反應(yīng)的正反應(yīng)速率υ=kc(Mb)p(O2),逆反應(yīng)速率υ=kc(MbO2)kk分別是正向和逆向反應(yīng)的速率常數(shù)。37℃時(shí),上圖中坐標(biāo)為(1.0050.0)的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)狀態(tài)為向___________進(jìn)行(”),此時(shí)υυ=___________(填數(shù)值)。

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【題目】部分元素在周期表中的分布如右圖所示(虛線為金屬元素與非金屬元素的分界線),下列說(shuō)法不正確的是

A. 虛線左側(cè)是金屬元素

B. As處于第五周期第VA族

C. Si、Ge可作半導(dǎo)體材料

D. Sb既有金屬性又有非金屬性

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【題目】在一定溫度下,將氣體X和氣體Y0.16 mol充入10 L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如下表:

t/min

2

4

7

9

n(Y)/mol

0.12

0.11

0.10

0.10

下列說(shuō)法正確的是

A. 反應(yīng)前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3 mol·(L·min)-1

B. 其他條件不變,降低溫度,反應(yīng)達(dá)到新平衡前v()>v()

C. 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.44

D. 其他條件不變,再充入0.2 mol Z,平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)增大

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