【題目】1)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成氨的反應(yīng)。在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molN23mol H2,加入合適催化劑(體積可以忽略不計(jì))后在一定溫度壓強(qiáng)下開(kāi)始反應(yīng),并用壓力計(jì)監(jiān)測(cè)容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如下:

反應(yīng)時(shí)間

/min

0

5

10

15

20

25

30

壓強(qiáng)

/MPa

16.80

14.78

13.86

13.27

12.85

12.60

12.60

則從反應(yīng)開(kāi)始到25 min時(shí),以N2表示的平均反應(yīng)速率=____;

2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH。如圖1是合成氨反應(yīng)的能量與反應(yīng)過(guò)程相關(guān)圖(未使用催化劑);圖2是合成氨反應(yīng)在2L容器中、相同投料情況下、其它條件都不變時(shí),某一反應(yīng)條件的改變對(duì)反應(yīng)的影響圖。

下列說(shuō)法正確的是_____

A.ΔH=-92.4kJ/mol

B.使用催化劑會(huì)使E1的數(shù)值增大

C.為了提高轉(zhuǎn)化率,工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)的溫度越低越好

D.圖Ⅱ是不同壓強(qiáng)下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系圖,且PA<PB

E.圖Ⅱ是不同溫度下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系圖,且TA>TB

F.該反應(yīng)的平衡常數(shù)KA<KB

G.在曲線A條件下,反應(yīng)從開(kāi)始到平衡,消耗N2的平均速率為n1/(4t1) mol/(L.min)

3)一定溫度下,向一個(gè)容積為2L的密閉容器中通入2molN27molH2,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)為起始時(shí)的7/9倍,則此溫度下的平衡常數(shù)為___。在同一溫度,同一容器中,將起始物質(zhì)改為amolN2,bmolH2cmolNH3ab、c均不為零)欲使平衡混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量與原平衡相同,則ab、c滿足的關(guān)系為____(用含a、bc的表達(dá)式表示),且欲使反應(yīng)在起始時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,c的取值范圍是____。

【答案】0.01mol·L1·min1 AEFG 0.25L2/mol2 a+c/2=2b+3c/2=7 2<c<4

【解析】

1)同一溫度下,容器中氣體壓強(qiáng)與總的物質(zhì)的量成正比,設(shè)平衡狀態(tài)時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量為x,

16.8012.60=1+3molx,x==3,所以平衡時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量為3mol,設(shè)參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為y,則

N2g+3H2g2NH3g 物質(zhì)的量減少

1mol 2mol

y 4-3mol

1mol2mol=y:(4-3mol

解得y=0.5mol

則從反應(yīng)開(kāi)始到25min時(shí),以N2表示的平均反應(yīng)速率==0.01mol/L·min);

2A.依據(jù)圖象分析,反應(yīng)焓變H=312.4kJ/mol-404.8kJ/mol=-92.4kJ/mol,選項(xiàng)A正確;

B.使用催化劑改變反應(yīng)速率降低反應(yīng)的活化能,E1減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.為了提高轉(zhuǎn)化率,反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越低平衡正向進(jìn)行,工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)速率慢,生成效率和經(jīng)濟(jì)效益低,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.圖2是不同壓強(qiáng)下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系,依據(jù)先拐先平壓強(qiáng)大,pApB ,壓強(qiáng)越大氨氣物質(zhì)的量增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;

E.圖2是不同溫度下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系先拐先平溫度高,TATB,選項(xiàng)E正確;

F.反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度變化,該反應(yīng)溫度不變,平衡常數(shù)不變,壓強(qiáng)改變不影響平衡常數(shù),圖象中影響因素依據(jù)DE分析是溫度改變,TATB,溫度越高平衡逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)KAKB,選項(xiàng)F正確;

G.在曲線A條件下,反應(yīng)從開(kāi)始到平衡,VNH3==mol/Lmin,反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比,消耗N2的平均速率=VNH3=mol/Lmin,選項(xiàng)G正確;

答案選AEFG;

3)一定溫度下,向一個(gè)容積為2L的密閉容器中通入2molN27molH2,則依據(jù)平衡三段式列式計(jì)算,設(shè)氮?dú)庀奈镔|(zhì)的量為x;

N2g+3H2g2NH3g),

起始量(mol 2 7 0

變化量(mol x 3x 2x

平衡量(mol 2-x 7-3x 2x

達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)為起始時(shí)的倍,氣體物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比;2-x+7-3x+2x=2+7

x=1

平衡常數(shù)K==0.25 L2/mol2;

對(duì)于恒溫恒容下對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的反應(yīng)來(lái)說(shuō)(O n≠0的體系) :等效轉(zhuǎn)化后,對(duì)應(yīng)各物質(zhì)起始投料的物質(zhì)的量與原平衡起始態(tài)相同即可,據(jù)此可知欲使平衡混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量與原平衡相同,則ab,c滿足的關(guān)系為a+0.5c=2、b+1.5c=7;

由于平衡時(shí)氨氣的物質(zhì)的量是2mol,所以要欲使反應(yīng)在起始時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,c的取值范圍是c>2。當(dāng)起始時(shí)反應(yīng)物的物質(zhì)的量為0時(shí),氨氣的物質(zhì)的量最大,所以根據(jù)a+0.5c=2、b+1.5c=7可知,c=44.7,因此c的取值范圍是2<c<4

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有四種短周期元素A、BC、D,它們的核電荷數(shù)依次增大。AC,BD分別是同主族元素。B、D質(zhì)子數(shù)之和是AC質(zhì)子數(shù)之和的2倍。這四種元素中AC、D的單質(zhì)均可在B的單質(zhì)中燃燒。

(1)A的元素名稱是________,C的元素符號(hào)是________

(2)D元素位于元素周期表的第______周期第______族。

(3)C元素的單質(zhì)在B的單質(zhì)中燃燒的產(chǎn)物的化學(xué)式是________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(如圖1),測(cè)得原電池的電流強(qiáng)度(I)隨時(shí)間(t)的變化如圖2所示,已知0-t1時(shí),原電池的負(fù)極是Al片,反應(yīng)過(guò)程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。下列說(shuō)法不正確的是

A. 0-t1時(shí),正極的電極反應(yīng)式為:2H++ NO3- - e-=NO2+ H2O

B. 0-t1時(shí),溶液中的H+ Cu電極移動(dòng)

C. t1時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為:Cu–2e-= Cu2+

D. t1時(shí),原電池中電子流動(dòng)方向發(fā)生改變是因?yàn)?/span>Al在濃硝酸中鈍化,氧化膜阻礙了Al的進(jìn)一步反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】20191027日,國(guó)際清潔能源會(huì)議(ICCE2019)在北京開(kāi)幕。一碳化學(xué)成為這次會(huì)議的重要議程。甲醇、甲醛(HCHO) 等一碳化合物在化工 、醫(yī)藥,能源等方面都有著廣泛的應(yīng)用。

(1)甲醇脫氫法可制備甲醛(反應(yīng)體系中各物質(zhì)均為氣態(tài)),反應(yīng)生成 1mol HCHO過(guò)程中能量變化如圖1。

已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) +H2O(g) △H=-49.5kJ mo1-1,則反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)= HCHO(g) +H2O(g) △H= ___________kJ mo1-1。

(2)氧化劑可處理甲醛污染,結(jié)合圖2分析春季(水溫約為15℃)應(yīng)急處理被甲醛污染的水源應(yīng)選擇的試劑為__________(填化學(xué)式)。

(3)納米二氧化鈦催化劑可用于工業(yè)上合成甲醇,CO2(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJmo1-1

①按=2,投料比將H2CO充入VL恒容密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)測(cè)定CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖3所示。則a _____(填“>”或“<”)0;壓強(qiáng)p1、p2p3由小到大的關(guān)系是__________________。

②在溫度為T1℃,向某恒容密閉容器中充入 H2CO發(fā)生上述反應(yīng),起始時(shí)c(H2)=c(CO)=2.0 mo1L-1。達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為圖3中的 M 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,則在該溫度下,對(duì)應(yīng)的N 點(diǎn)的平衡常數(shù)為__________(保留3 位有效數(shù)字)。

(4)工業(yè)上利用CH4(COH2)與水蒸氣在一定條件下制取 H2CH4(g) +H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+203kJmo1-1,該中反應(yīng)的逆反應(yīng)速率及表達(dá)式為v=kc(CO)c3(H2),k 為速率常數(shù),在某溫度下測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,

CO濃度(mo1L-1)

H2濃度(mo1L-1)

逆反應(yīng)速率(mo1L-1min-1)

0.1

c1

8.0

c2

c1

16.0

c2

0.15

6.75

由上還數(shù)據(jù)可得該溫度下,c2=____________,該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率常數(shù) k=______L3mo1-3min-1)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料,明礬石的組成和明礬相似,此外還含有氧化鋁和少量氧化鐵雜質(zhì)。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下圖所示:

根據(jù)上述圖示,完成下列填空:

1)明礬石焙燒后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水(每升含有39.20g氨)需要取濃氨水(每升含有251.28g氨)__________mL,用規(guī)格為_______mL量筒量取。

2)寫出溶解步驟中反應(yīng)得到的溶質(zhì)為_________________(寫化學(xué)式)

3)為測(cè)定混合肥料K2SO4(NH4)2SO4中鉀的含量,請(qǐng)完善下列步驟:

①稱取鉀氮肥試樣并溶于水,加入足量______溶液,產(chǎn)生白色沉淀。

___________、__________、_________(依次填寫實(shí)驗(yàn)操作名稱)。

③冷卻、稱重。

4)若試樣為mg,沉淀的物質(zhì)的量為nmol,則試樣中K2SO4的物質(zhì)的量為:___________mol(用含有mn的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】含有兩個(gè)碳原子的烴除乙烷、乙烯外,還有乙炔。乙炔的分子結(jié)構(gòu)如下圖所示。

回答下列問(wèn)題:

1)乙炔的分子式是________,結(jié)構(gòu)式是________,分子空間結(jié)構(gòu)是________。

2)乙炔分子中含有________,能發(fā)生加成反應(yīng)。

3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:

①將乙炔通入足量的溴的四氯化碳溶液中________

②乙炔與等物質(zhì)的量的氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)_________

4)下列關(guān)于乙烷、乙烯、乙炔的說(shuō)法中正確的是________

①它們既不是同系物,也不是同分異構(gòu)體

②乙烷是飽和烴,乙烯、乙炔是不飽和烴

③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色

④它們都能燃燒,乙炔燃燒火焰最明亮,有濃煙

⑤它們都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置制取乙酸乙酯;卮鹨韵聠(wèn)題:

1)在大試管中配制一定比例的乙醇、乙酸和濃硫酸的混合液的方法是先向試管中加入一定量的________,然后邊振蕩邊緩緩加入________,冷卻后再加入一定量的________,輕輕振蕩使之混合均勻。

2)濃硫酸的作用是__________________________

3)飽和碳酸鈉溶液的作用是__________________________

4)生成的乙酸乙酯,其密度比水________(”),有________味。

5)與書中采用的實(shí)驗(yàn)裝置的不同之處是本實(shí)驗(yàn)采用了球形干燥管代替了長(zhǎng)導(dǎo)管,并將干燥管的末端插入了飽和碳酸鈉溶液中。在此處球形干燥管的作用有________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(含有I2、I-等)中回收碘,其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:

己知:溴化十六烷基三甲基銨是一種陽(yáng)離子表面活性劑,可以中和沉淀表面所帶的負(fù)電荷,使沉淀顆?焖倬奂焖傧鲁。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.含碘廢液中是否含有IO3-,可用KI-淀粉試紙檢驗(yàn)

B.步驟①中Na2S2O3可用Na2SO3代替

C.步驟②可以用傾析法除去上層清液

D.步驟③發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:4Fe3++2CuI4Fe2++2Cu2++I2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】正常人心臟在一次搏動(dòng)中泵出血液約80 mL,正常人血壓(可看作心臟壓送血液的壓強(qiáng))平均值為1.6×104Pa,心跳每分鐘約70次。設(shè)人類消耗體內(nèi)的葡萄糖產(chǎn)生的熱量最高可有80%(睡眠時(shí))用來(lái)維持心臟的跳動(dòng),葡萄糖與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生熱量的化學(xué)方程式為:C6H12O6(s)6O2(g)―→6CO2(g)6H2O(g)(放出熱量2804 kJ)

1)心臟工作的平均功率約為______________;

2)由于心臟跳動(dòng)每天需消耗葡萄糖的質(zhì)量是____________________________;

3)維持生命每天需消耗氧氣的體積是___________________。

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