合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。
(1)在一定条件下,N2(g)和H2(g)反应生成0.2 mol NH3(g),放出9.24 kJ的热量,写出该可逆反应的热化学方程式:_______ 。在图中画出合成氨反应过程中焓(H )的变化示意图______ 。
(2)将N2和H2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中,5min后达到化学平衡,测得NH3的浓度为0.2 mol/L,这段时间内用N2的浓度变化表示的化学反应速率为_______ mol/(L·min)。
(3)理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是_______ (写出一条)。
(4)图为某压强下N2和H2按物质的量之比1∶3投料进行反应,反应混合物中NH3的物质的量分数随温度的变化曲线。Ⅰ是平衡时的曲线,Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线,下列说法正确的是_______ 。
A.图中a点,容器内n(N2)∶n(NH3)=1∶4
B.图中b点,υ正<υ逆
C.400~530 ℃,Ⅱ中NH3的物质的量分数随温度升高而增大,原因是升高温度化学反应速率增大
(1)在一定条件下,N2(g)和H2(g)反应生成0.2 mol NH3(g),放出9.24 kJ的热量,写出该可逆反应的热化学方程式:
(2)将N2和H2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中,5min后达到化学平衡,测得NH3的浓度为0.2 mol/L,这段时间内用N2的浓度变化表示的化学反应速率为
(3)理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是
(4)图为某压强下N2和H2按物质的量之比1∶3投料进行反应,反应混合物中NH3的物质的量分数随温度的变化曲线。Ⅰ是平衡时的曲线,Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线,下列说法正确的是
A.图中a点,容器内n(N2)∶n(NH3)=1∶4
B.图中b点,υ正<υ逆
C.400~530 ℃,Ⅱ中NH3的物质的量分数随温度升高而增大,原因是升高温度化学反应速率增大
更新时间:2021-01-24 21:03:15
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【推荐1】现代社会中,人类的一切活动都离不开能量。氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
Ⅰ.已知太阳光分解水制氢气的热化学方程式: kJ⋅mol。
(1)反应中主要能量转化形式为____ 能转化为____ 能。
(2)若在反应中使用催化剂,______ 。(请填写“增大”“减小”或“不变”)
Ⅱ.甲烷、水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,反应为:。一定温度下,向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol,反应过程中测得的浓度与反应时间的关系如下表所示:
(3)101 kPa时,1 mol 气体完全燃烧生成液态水和气体,放出890.3 kJ的热量,反应的热化学方程式为______ 。
(4)①0~4s时间段内用表示该反应速率_____ mol⋅L⋅S,反应到5s时,的转化率为_____ 。
②下列能判断该反应已经达到化学平衡状态的是_____ 。(填字母)
A.的浓度不再变化 B.生成1 mol 的同时消耗2 mol
C.容器内气体的密度不再发生变化 D.容器内气体的平均摩尔质量不再发生变化
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(2)若在反应中使用催化剂,
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时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
/mol·L | 0.00 | 0.05 | 0.09 | 0.12 | 0.14 | 0.15 |
(4)①0~4s时间段内用表示该反应速率
②下列能判断该反应已经达到化学平衡状态的是
A.的浓度不再变化 B.生成1 mol 的同时消耗2 mol
C.容器内气体的密度不再发生变化 D.容器内气体的平均摩尔质量不再发生变化
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【推荐2】某研究小组将V1 mL 0.50 mol/L H2SO4溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验装置和实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。回答下列问题:
(1)如图所示实验装置中有一个明显的 错误________ 。
(2)为了减少实验误差,实验过程中将NaOH溶液_______ (选填“一次”或“分多次”)倒入盛有稀硫酸的小烧杯中。溶液混 合后,准确读取混合溶液的______ ,记为终止温度。
(3)研究小组做该实验时环境温度_____ 22 ℃(填“高于”、“低于”或“等于”),判断的依据是_____________ 。
(4)由题干及图形可知,V1︰V2=____________ 时,酸碱恰好完全中和,此反应所用NaOH溶液的浓度应为___________ mol/L。
(5)若通过实验测定及有关计算知此反应共放出a kJ的热量,请写出此反应的热化学方程式:_____________________________________________________________________
(1)如图所示实验装置中有一个明显的 错误
(2)为了减少实验误差,实验过程中将NaOH溶液
(3)研究小组做该实验时环境温度
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【推荐3】元素周期表是学习化学的重要工具。下表为8种元素在周期表中的位置。
(1)下图所示的模型表示的分子中,可由A、D形成的是____________ 。
写出c分子的空间构型为___________ ,d分子的结构简式 ____________ 。
(2)关于a(乙烯)分子有下列问题:
①如果a分子中的一个氢原子被甲基取代后得到的物质中在同一平面的原子最多有_________ 个;
②a能使溴的水溶液褪色,该反应的生成物的名称是___________________ (命名);
③a与氢气发生加成反应后生成分子e,e在分子组成和结构上相似的有机物有一大类(又称“同系物”),它们均符合通式,当________ 时,这类有机物开始出现同分异构体 ,写出该烷烃可能有的同分异构体结构简式________ ;_______ ;
(3)在R的单质气体中燃烧产物的电子式 为______ ,在F单质中燃烧的产物是________ (写化学式 );
(4)上述元素的最高价氧化物的水化物 中,碱性最强的是________ (写化学式 ),其与Q的单质反应的离子方程式 是_________ ;
(5)已知固体单质M完全燃烧时放出的热量,该反应的热化学方程式 是________ 。
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【推荐1】I.丙烯(C3H6)是重要的有机化工原料。丙烷脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如下图。
(1)丙烷脱氢制丙烯的过程中。恒压时向原料气中掺入高温水蒸气,则K(主反应)_______ (填“增大”、“减小”或不变”,下同),转化率α(C3H8)_______ 。温度升高,副反应更容易发生的主要原因是_______ 。
(2)先以丙烯制丙烯腈,再用丙烯腈在阴极电合成已二腈(弱酸环境),总反应式:2CH2=CH-CN+H2O=NC(CH2)4CN+1/2O2↑,则阳极电极反应式:_______ 。
II.在2.0L密闭容器中,通入0.10molCH4和0.20molNO2进行反应:CH4(g)+2NO2(g)⇌CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) △H<0,温度为T1和T2下,反应时间(t)与容器内甲烷物质的量数据见下表:
(3)计算T1、0~2min内NO2的平均反应速率v(NO2)=_______ mol·L-1·min-1,温度T2下的平衡常数K=_______ mol·L-1(若提供的数据不足以计算,填“无法确定”)。
(4)在一恒容密闭容器中,通入一定量CH4和NO2,测得在相同时间内,不同温度下,NO2的转化率随温度的变化如下图。c点_______ (填“是”或“不是”)反应达平衡的点。
(1)丙烷脱氢制丙烯的过程中。恒压时向原料气中掺入高温水蒸气,则K(主反应)
(2)先以丙烯制丙烯腈,再用丙烯腈在阴极电合成已二腈(弱酸环境),总反应式:2CH2=CH-CN+H2O=NC(CH2)4CN+1/2O2↑,则阳极电极反应式:
II.在2.0L密闭容器中,通入0.10molCH4和0.20molNO2进行反应:CH4(g)+2NO2(g)⇌CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) △H<0,温度为T1和T2下,反应时间(t)与容器内甲烷物质的量数据见下表:
时间(t/min) | 0 | 2 | 4 | 6 | 10 | 12 |
T1,甲烷物质的量 | 0.10 | 0.082 | 0.068 | 0.060 | 0.045 | 0.045 |
T2,甲烷物质的量 | 0.10 | 0.080 | 0.065 | 0.055 | 0.050 | _ |
(4)在一恒容密闭容器中,通入一定量CH4和NO2,测得在相同时间内,不同温度下,NO2的转化率随温度的变化如下图。c点
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解题方法
【推荐2】能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题:
(1)工业催化氧化SO2制备SO3的反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是放热的可逆反应,反应条件是高温、常压,并且需要合适的催化剂。已知1molSO2(g)完全转化为SO3(g)可放出98.3kJ热量。如果将5molSO2(g)和足量O2(g)混合,使其充分反应,放出的热量____ (填“大于”、“小于”或“等于”)491.5kJ。
(2)实验室模拟工业催化氧化SO2制备SO3,在容积为2L的恒容密闭容器内进行,反应经过10min,生成8molSO3。
①用O2表示的化学反应速率为____ 。
②一定条件下,能说明该反应进行到最大限度的是____ (填标号)。
a.SO2的转化率达到最大值
b.体系内气体的密度保持不变
c.SO2、O2和SO3的体积分数之比为2:1:2
d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)C、CO、CH4完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.6kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-565.2kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-889.6kJ·mol-1
完全燃烧等物质的量的上述物质,放出的热量由大到小的顺序为____ 。
完全燃烧等质量的上述物质,放出的热量由大到小的顺序为____ 。
完全燃烧等物质的量的上述物质,需要的空气体积由大到小的顺序为____ 。
(4)25℃、101kPa时,16gN2H4(l)在足量的O2(g)中充分燃烧生成N2(g)和H2O(g),放出271.5kJ热量,写出N2H4(l)和O2(g)反应的热化学方程式:____ 。
(1)工业催化氧化SO2制备SO3的反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是放热的可逆反应,反应条件是高温、常压,并且需要合适的催化剂。已知1molSO2(g)完全转化为SO3(g)可放出98.3kJ热量。如果将5molSO2(g)和足量O2(g)混合,使其充分反应,放出的热量
(2)实验室模拟工业催化氧化SO2制备SO3,在容积为2L的恒容密闭容器内进行,反应经过10min,生成8molSO3。
①用O2表示的化学反应速率为
②一定条件下,能说明该反应进行到最大限度的是
a.SO2的转化率达到最大值
b.体系内气体的密度保持不变
c.SO2、O2和SO3的体积分数之比为2:1:2
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(3)C、CO、CH4完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.6kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-565.2kJ·mol-1
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完全燃烧等物质的量的上述物质,放出的热量由大到小的顺序为
完全燃烧等质量的上述物质,放出的热量由大到小的顺序为
完全燃烧等物质的量的上述物质,需要的空气体积由大到小的顺序为
(4)25℃、101kPa时,16gN2H4(l)在足量的O2(g)中充分燃烧生成N2(g)和H2O(g),放出271.5kJ热量,写出N2H4(l)和O2(g)反应的热化学方程式:
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【推荐3】回答下列问题:
Ⅰ.肼(N2H4)又称联氨,在常温下是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101 kPa时,1 g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O,放出19.5kJ热量(25 ℃时)。
(1)表示N2H4燃烧的热化学方程式是___________
II.汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g),△H>0,已知该反应在240℃,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(2)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率为___________ 。
(3)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志___________。
(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,如图变化趋势正确的是____ (填字母序号)。
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数____ (填“变大”、“变小”或“不变”)
(6)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应___________ (填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是___________ 。
Ⅰ.肼(N2H4)又称联氨,在常温下是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101 kPa时,1 g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O,放出19.5kJ热量(25 ℃时)。
(1)表示N2H4燃烧的热化学方程式是
II.汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g),△H>0,已知该反应在240℃,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(2)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率为
(3)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志___________。
A.消耗1mol N2同时生成1mol O2 | B.混合气体密度不变 |
C.混合气体平均相对分子质量不变 | D.2v正(N2)=v逆(NO) |
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数
(6)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,受热易分解。某小组模拟制备氨基甲酸铵,反应如下:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH<0
(1)如用下图I装置制取氨气,锥形瓶中可选择的试剂是_________________ 。
(2)制备氨基甲酸铵的装置如下图Ⅱ所示,把NH3和CO2通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中。当悬浮物较多时,停止制备。
Ⅰ Ⅱ
注:CCl4与液体石蜡均为惰性介质。
①图I中滴加液体的仪器名称是_________ ,液体石蜡鼓泡瓶的作用是_____________ ,发生器用冰水冷却的原因是_________________ 。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是____________ (填写操作名称),为了得到干燥产品,应采取的方法是________ (填写选项序号)。
a.常压加热烘干 b.减压40℃以下烘干 c.高压加热烘干
(3)制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种。
①设计方案,进行成分探究,请填写表中空格。
限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、稀盐酸。
②根据①的结论:取氨基甲酸铵样品3.30g,用足量氢氧化钡溶液充分处理后,过滤、洗涤、干燥,测得沉淀质量为1.97g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为_________ 。【Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79、Mr[(NH4)2CO3]=96、Mr(BaCO3)=197.(NH2COO)2Ba易溶于水】
(1)如用下图I装置制取氨气,锥形瓶中可选择的试剂是
(2)制备氨基甲酸铵的装置如下图Ⅱ所示,把NH3和CO2通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中。当悬浮物较多时,停止制备。
Ⅰ Ⅱ
注:CCl4与液体石蜡均为惰性介质。
①图I中滴加液体的仪器名称是
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是
a.常压加热烘干 b.减压40℃以下烘干 c.高压加热烘干
(3)制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种。
①设计方案,进行成分探究,请填写表中空格。
限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、稀盐酸。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量固体样品于试管中,加入蒸馏水至固体溶解。 | 得到无色溶液 |
步骤2:向试管中加入过量的BaCl2溶液,静置。 | 溶液变浑浊,则证明固体中含有 |
步骤3:取步骤2的上层清液于试管中加入少量的 | 溶液不变浑浊,则证明固体中不含有 |
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】Ⅰ.某温度时,在一个容积为2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为________________________________________ 。
(2)反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率v(Z)=________ 。
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:
①压强是开始时的________ 倍。
②若此时将容器的体积缩小为原来的,达到平衡时,容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为________ (填“放热”或“吸热”)反应。
(4)上述反应在t1~t6内反应速率与时间图象如图2所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是 (填字母)。
Ⅱ.已知水溶液中c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
(5)图中B点水的离子积常数___________ 10-12(填“>”、“=”或“<”)。
(6)从A点到D点,可采取的措施是___________ 。
a.升温 b.加入少量盐酸 c.降温 d.加入少量NaOH
(7)100℃时,pH=2的盐酸中水电离产生的H+浓度为___________ mol/L。
(8)25℃时,将pH=12的NaOH溶液与pH=3的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为___________ 。
(1)该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率v(Z)=
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:
①压强是开始时的
②若此时将容器的体积缩小为原来的,达到平衡时,容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为
(4)上述反应在t1~t6内反应速率与时间图象如图2所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是 (填字母)。
A.在t1时增大了压强 | B.B.在t3时加入催化剂 |
C.在t4时降低了温度 | D.t2~t3时X的转化率最高 |
Ⅱ.已知水溶液中c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
(5)图中B点水的离子积常数
(6)从A点到D点,可采取的措施是
a.升温 b.加入少量盐酸 c.降温 d.加入少量NaOH
(7)100℃时,pH=2的盐酸中水电离产生的H+浓度为
(8)25℃时,将pH=12的NaOH溶液与pH=3的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】工业上,可采用水煤气还原法处理NO2。
①2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) △H1<0
②2NO(g)+2CO(g)N2(g)+ 2CO2(g) △H2<0
(1)H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H=_____ (用含△H1、△H2的式子表示),反应①的反应物总键能E1_______ 生成物总键能E2(填“>”“<”或“=”)。
(2)在两个相同体积的容器甲、乙中发生②反应,其他条件相同,甲容器在200℃下进行,乙容器在250℃下进行。有关甲、乙容器中反应速率的判断正确的是______ (填代号)。
A.甲>乙 B.甲<乙 C.甲=乙 D.无法判断
(3)在恒容密闭容器中充入2 mol NO和2 mol CO,发生反应②。随着反应的进行,逐渐增大反应温度,测得混合气体中N2的体积分数与温度的关系如图所示。
温度高于T0℃时,N2体积分数降低的原因是________ 。
(4)在2 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)、2 mol H2,发生反应①,在一定温度下反应经过5 min达到平衡,测得:n(H2O)=1.0 mol。从反应开始到平衡时N2的平均反应速率v(N2)为________ 。该温度下,反应①的平衡常数K为______ L/mol。
①2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) △H1<0
②2NO(g)+2CO(g)N2(g)+ 2CO2(g) △H2<0
(1)H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H=
(2)在两个相同体积的容器甲、乙中发生②反应,其他条件相同,甲容器在200℃下进行,乙容器在250℃下进行。有关甲、乙容器中反应速率的判断正确的是
A.甲>乙 B.甲<乙 C.甲=乙 D.无法判断
(3)在恒容密闭容器中充入2 mol NO和2 mol CO,发生反应②。随着反应的进行,逐渐增大反应温度,测得混合气体中N2的体积分数与温度的关系如图所示。
温度高于T0℃时,N2体积分数降低的原因是
(4)在2 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)、2 mol H2,发生反应①,在一定温度下反应经过5 min达到平衡,测得:n(H2O)=1.0 mol。从反应开始到平衡时N2的平均反应速率v(N2)为
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