【題目】氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

(1)在T℃時,將0.6molH2和0.4molN2置于容積為2 L的密閉容器中(壓強(qiáng)為mPa)發(fā)生反應(yīng):3H2+N22NH3 △H<0。若保持溫度不變,某興趣小組同學(xué)測得反應(yīng)過程中容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時間變化如圖所示:8 min內(nèi)分鐘NH3的平均生成速率為____mol·L-1·min-1

(2)仍在T℃時,將0.6molH2和0.4molN2置于一容積可變的密閉容 器中。

①下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。

a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為l:3:2

b.3v(N2)=v(H2)

c.3v(H2)=2v(NH3)

d.混合氣體的密度保持不變

e.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化

②該條件下達(dá)到平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)與題(1)條件下NH3的體積分?jǐn)?shù)相比 ________ (填“變大”“變小”或“不變”)。

(3)硝酸廠的尾氣含有氮氧化物,不經(jīng)處理直接排放將污染空氣。氨氣能將氮氧化物還原為氮?dú)夂退,其反?yīng)機(jī)理為:

2NH3(g)+5NO2(g)=7NO(g)+3H2O(g) H=-akJ·mol-1

4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H=-bkJ·mol-1

則NH3直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:_______________。

若標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO與NO2混合氣體40.32L被足量氨水完全吸收,產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)?2.56L。該混合氣體中NO與NO2的體積之比為________。

【答案】 0.0125 bde 變大 8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(g) △H=—(6a+7b)/5kJ·mol-1 1:2

【解析】1)利用壓強(qiáng)之比是物質(zhì)的量之比計算反應(yīng)后的物質(zhì)的量,然后利用方程式根據(jù)v=△c/△t計算;

2)①根據(jù)平衡狀態(tài)的含義、特征解答;

②根據(jù)壓強(qiáng)對平衡狀態(tài)的影響分析;

3)根據(jù)蓋斯定律計算;利用方程式計算。

1)分析題給圖像知,反應(yīng)體系中的壓強(qiáng)由起始狀態(tài)的m變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)的0.8m,根據(jù)阿伏加德羅定律:在等溫等容的條件下,氣體的壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比知,容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量有反應(yīng)前的1.0mol變?yōu)槠胶夂蟮?/span>0.8mol,氣體的物質(zhì)的量減少0.2mol;結(jié)合反應(yīng)3H2+N22NH3利用差量法分析知,氣體減少的物質(zhì)的量與生成的氨氣的物質(zhì)的量的相等,即為0.2mol,濃度是0.2mol÷2L0.1mol/L,則根據(jù)公式v=△c/△t可知8 min內(nèi)分鐘NH3的平均生成速率為0.1mol/L÷8min0.0125 mol·L-1·min-1;

2)①在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(但不為0),反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。a.平衡時N2、H2NH3的濃度之比不一定為l32,a錯誤;b.由3v(N2)=v(H2)得v(N2):v(H2)=13,等于化學(xué)計量數(shù)之比,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),b正確;c.由3v(H2)=2v(NH3)得v(H2):v(NH3)=23,不等于化學(xué)計量數(shù)之比,反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),c錯誤;d.由于反應(yīng)在容積可變的密閉容器中進(jìn)行,混合氣體的密度隨反應(yīng)的進(jìn)行不斷變化,當(dāng)其保持不變時已達(dá)平衡,d正確;e.混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值,質(zhì)量不變,但物質(zhì)的量是變化的,所以容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化,已達(dá)平衡,e正確,答案選bde;

②合成氨的反應(yīng)正向?yàn)闅怏w物質(zhì)的量減小的反應(yīng),等溫等壓條件下達(dá)到平衡與等溫等容條件下達(dá)到平衡相比,相當(dāng)于縮小容器的體積,平衡正向移動,NH3的體積分?jǐn)?shù)變大;

3)已知:

2NH3(g)+5NO2(g)=7NO(g)+3H2O(g) △H=-akJ·mol-1

4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-bkJ·mol-1

利用蓋斯定律:(①×6+②×7)÷5NH3直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(g) △H=-(6a+7b)/5kJ·mol-1;根據(jù)反應(yīng)②和③列方程組計算;設(shè)NO的物質(zhì)的量為xNO2的物質(zhì)的量為y,根據(jù)題意知x+y=40.32L÷22.4L/mol=1.8mol,5/6x+7/6y=42.56L÷22.4L/mol=1.9mol,解得x=0.6mol,y=1.2mol,則該混合氣體中NONO2的體積之比為12。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】要除去下列各組物質(zhì)中的少量雜質(zhì),所選試劑和方法可行的是(

項(xiàng)

質(zhì)

質(zhì)

試劑、方法

A

CO2氣體

HCl氣體

通過NaOH溶液,洗氣

B

銅粉

鎂粉

硫酸,過濾

C

FeCl2溶液

ZnCl2

加入適量鐵粉,過濾

D

MnO2

KMnO4

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酸銅可用于消毒、制殺蟲劑、鍍銅等。實(shí)驗(yàn)小組制取CuSO4·5H2O晶體并進(jìn)行熱分解的探究。請回答以下問題

探究制取CuSO4·5H2O晶體

小組同學(xué)設(shè)計了如下兩種方案

將銅片加入足量濃硫酸中并加熱

將銅片加入稀硫酸,控溫4050℃,滴加雙氧水

1方案甲發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________,反應(yīng)結(jié)束后有大量白色固體析出。簡述從中提取CuSO4·5H2O晶體的方法倒出剩余液體,____________。

2方案乙發(fā)生反應(yīng)Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O,該實(shí)驗(yàn)控溫4050℃的原因是________與方案甲相比,方案乙的主要優(yōu)點(diǎn)有_________、___________。(寫出2)

探究用以下裝置(加熱裝置省略)探究CuSO4·5H2O晶體熱分解產(chǎn)物

已知CuSO4·5H2O脫水后升高溫度,會繼續(xù)分解成CuO和氣體產(chǎn)物,氣體產(chǎn)物可能含有SO3、SO2、O2中的13種。

35.00gCuSO4·5H2OA中加熱,當(dāng)觀察到A中出現(xiàn)_____________,可初步判斷晶體已完全脫水并發(fā)生分解。加熱一段時間后,A中固體質(zhì)量為3.00g,則此時A中固體的成分為___________。

4裝置B中迅速生成白色沉淀,說明分解產(chǎn)物中有__________,C裝置的作用是____________。

5理論上E中應(yīng)收集到VmL氣體,事實(shí)上體積偏少,可能的原因是______________(不考慮泄漏等僅器與操作原因)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的廢水、廢氣是環(huán)境污染的重要源頭。在環(huán)境治理方面人們可利用I2O5Na2SO3等化工產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)對廢水和廢氣的治理。

1利用I2O5的氧化性處理廢氣H2S得到S、I2兩種單質(zhì),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

2利用I2O5也可消除CO的污染,其反應(yīng)原理為I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s) ΔH。已知在不同溫度(T1、T2)下,向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入2 mol CO,測得CO2氣體的體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)隨時間t的變化曲線如圖所示。

①溫度為T2時,02 min 內(nèi),CO2的平均反應(yīng)速率 υ(CO2)=______________

b點(diǎn)時CO的轉(zhuǎn)化率為_______,化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(填表達(dá)式)。

③反應(yīng):I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)ΔH______0(填“>”“<”“=”)。

④上述反應(yīng)在T1下達(dá)到平衡時,再向容器中充入物質(zhì)的量均為2 molCOCO2氣體,則化學(xué)平衡________(填向左” “向右)移動。

⑤下列現(xiàn)象,可以表示上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________(填字母)。

A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化 B.混合氣的平均相對分子質(zhì)量不再變化

C.混合氣的密度不再變化 D.單位時間內(nèi)消耗CO和生成CO2的物質(zhì)的量之比為11

3Na2SO3具有還原性,其水溶液可以吸收Cl2(g),減少環(huán)境污染。

已知反應(yīng):

Na2SO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l) Na2SO4(aq)+2HCl(aq) ΔH1=a kJ·mol1

Cl2(g)+H2O(l) HCl(aq)+HClO(aq) ΔH2=b kJ·mol1

試寫出Na2SO3(aq)HClO(aq)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】室溫下,用0.100 mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的鹽酸和醋酸,滴定曲線如圖所示.下列說法正確的是(  )

A. 表示的是滴定鹽酸的曲線

B. pH=7時,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20mL

C. V(NaOH)=20mL時,兩份溶液中c(Cl-)=c(CH3COO-)

D. V(NaOH)=10mL時,醋酸溶液中c(Na+)c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】類比是重要的學(xué)習(xí)方法,類比pH的定義可定義pOH和pKW。在某弱酸HX及其鹽NaX的混合溶液中(HX和NaX的含量不確定),c(H+)和c(OH-)存在如圖所示的關(guān)系,則下列說法不正確的是

A. 圖中溫度T2>25℃

B. 若此混合溶液呈酸性且c(HX)=c(NaX),則HX電離能力大于NaX的水解能力

C. 位于AB線段上任意點(diǎn)的溶液均有pH=pOH=

D. 圖中D點(diǎn)處溶液中離子濃度:c(Na+)>c(X-)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鈦酸鋇(BaTiO3)在工業(yè)上有重要用途,主要用于制作電子陶瓷、PTC熱敏電阻、電容器等多種電子元件。以下是生產(chǎn)鈦酸鋇的一種工藝流程圖:

已知:①草酸氧化鈦鋇晶體的化學(xué)式為BaTiO(C2O4)2·4H2O;

②25℃時,BaCO3的溶度積Ksp=2.58×10-9;

(1)BaTiO3中Ti元素的化合價為:__________。

(2)用鹽酸酸浸時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為: __________。

(3)流程中通過過濾得到草酸氧化鈦鋇晶體后,為提高產(chǎn)品質(zhì)量需對晶體洗滌。

①過濾操作中使用的玻璃儀器有_____________________。

②如何證明晶體已洗凈?_______________________

(4)TiO2具有很好的散射性,是一種有重要用途的金屬氧化物。工業(yè)上可用TiCl4水解來制備,制備時需加入大量的水,同時加熱,其目的是:_______________

(5)某興趣小組取19.70gBaCO3模擬上述工藝流程制備BaTiO3,得產(chǎn)品13.98g,BaTiO3的產(chǎn)率為:________。

(6)流程中用鹽酸酸浸,其實(shí)質(zhì)是BaCO3溶解平衡的移動。若浸出液中c(Ba2+)=0.1mol/L,則c(CO32-)在浸出液中的最大濃度為__________ mol/L。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以CH2=C(CH3)2為原料可制備香料E(C11H12O2),其合成路線如下:

已知C 能發(fā)生銀鏡反應(yīng),D能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。請回答下列問題:

(1) 根據(jù)系統(tǒng)命名法有機(jī)物CH2=C(CH3)2的名稱為___________

(2) C 中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的官能團(tuán)名稱是___________;

(3) ⑤的反應(yīng)類型是_________;

(4) 寫出⑥反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________;

(5) 含苯環(huán)的的同分異構(gòu)體有______種(不包含),其中核磁共振氫譜圖有4 組峰且能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為________;

(6) 參照上述合成路線設(shè)計一條由乙烯制備聚乙二酸乙二酯的合成路線(無需注明反應(yīng)條件)______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】N2OCO是環(huán)境污染性氣體,可在Pt2O+ 表面轉(zhuǎn)化為無害氣體,其反應(yīng)原理為N2O(g) + CO(g)CO2(g) + N2(g) ΔH,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化過程及能量變化過程如下。下列說法不正確的是

A. ΔH = ΔH1 + ΔH2

B. ΔH = 226 kJ/mol

C. 該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能

D. 為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化需不斷向反應(yīng)器中補(bǔ)充 Pt2O+ Pt2O2+

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