氨是重要的化工原料,也是潜在的储氢材料。回答下列问题:
(1)氨的沸点为,易液化,工业上常用于做制冷剂,其易液化的主要原因是___________ 。
(2)在液氨中制备的有机反应如下:
①;
②;
③。
上述反应中,、、之间等式关系为___________ 。
(3)氨分解制备氢气,反应历程如图所示。
①的键能为___________ 。
②写出分解总反应的热化学方程式:___________ 。
(4)化学上,把反应物消耗一半所用时间叫作“半衰期”。在恒容密闭容器中充入适量钨和,实验测得在钨表面氨气分解反应半衰期与温度()、初始压强()的关系如图所示。
___________ (填“>”“<”或“=”)。温度下,反应进行到时容器内反应体系总压强为___________ 。
(5)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,合成氨气。的平衡体积分数与投料比关系如图所示。
①在、、点中,的平衡转化率最大的是___________ (填字母)。
②若点对应体系中,体积分数为,则该温度下,平衡常数为___________ (只列计算式)。
(1)氨的沸点为,易液化,工业上常用于做制冷剂,其易液化的主要原因是
(2)在液氨中制备的有机反应如下:
①;
②;
③。
上述反应中,、、之间等式关系为
(3)氨分解制备氢气,反应历程如图所示。
①的键能为
②写出分解总反应的热化学方程式:
(4)化学上,把反应物消耗一半所用时间叫作“半衰期”。在恒容密闭容器中充入适量钨和,实验测得在钨表面氨气分解反应半衰期与温度()、初始压强()的关系如图所示。
(5)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,合成氨气。的平衡体积分数与投料比关系如图所示。
①在、、点中,的平衡转化率最大的是
②若点对应体系中,体积分数为,则该温度下,平衡常数为
更新时间:2024-04-03 16:04:27
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解题方法
【推荐1】氮及其化合物对环境具有显著影响。
(1)已知汽车气缸中氮及其化合物发生如下反应:
N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)2NO2(g) △H=+68 kJ/mol
则2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=___________ kJ/mol
(2)对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程如下:
第一步:2NO(g)N2O2(g)(快速平衡)
第二步: N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢反应)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v 正=k1正c2(NO),v逆=k1逆c(N2O2),k1正、 k1逆为速率常数,仅受温度影响。下列叙述正确的是___________
A.整个反应的速率由第一步反应速率决定
B.同一温度下,平衡时第一步反应的越大,反应正向程度越大
C.第二步反应速率慢,因而平衡转化率也低
D.第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高
(3)在密闭容器中充入一定量的CO和NO气体,发生反应:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) △H<0, 图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系:
①温度:T1___________ T2(填“>”、 “<”或“=”)。
②若在D点对反应容器升温,同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的___________ 点(填字母)。
(4)在汽车的排气管上加装催化转化装置可减少NO的排放。研究表明,NOx的脱除率除与还原剂、催化剂相关外,还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3+X(A、B均为过渡元素)为催化剂,用H2还原NO的机理如下:
第一阶段:B4+(不稳 定)+H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)第二阶段:
Ⅰ. NO(g)+□→NO(a) Ⅱ.2NO(a)→2N(a)+O2(g) Ⅲ.2N(a)→N2(g)+2□ Ⅳ.2NO(a) →N2(g)+2O(a) Ⅴ.2O(a)→O2(g)+2□
注:□表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态
第一阶段用氢气还原B4+ 得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是___________ 。
(1)已知汽车气缸中氮及其化合物发生如下反应:
N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)2NO2(g) △H=+68 kJ/mol
则2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=
(2)对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程如下:
第一步:2NO(g)N2O2(g)(快速平衡)
第二步: N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢反应)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v 正=k1正c2(NO),v逆=k1逆c(N2O2),k1正、 k1逆为速率常数,仅受温度影响。下列叙述正确的是
A.整个反应的速率由第一步反应速率决定
B.同一温度下,平衡时第一步反应的越大,反应正向程度越大
C.第二步反应速率慢,因而平衡转化率也低
D.第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高
(3)在密闭容器中充入一定量的CO和NO气体,发生反应:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) △H<0, 图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系:
①温度:T1
②若在D点对反应容器升温,同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的
(4)在汽车的排气管上加装催化转化装置可减少NO的排放。研究表明,NOx的脱除率除与还原剂、催化剂相关外,还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3+X(A、B均为过渡元素)为催化剂,用H2还原NO的机理如下:
第一阶段:B4+(不稳 定)+H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)第二阶段:
Ⅰ. NO(g)+□→NO(a) Ⅱ.2NO(a)→2N(a)+O2(g) Ⅲ.2N(a)→N2(g)+2□ Ⅳ.2NO(a) →N2(g)+2O(a) Ⅴ.2O(a)→O2(g)+2□
注:□表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态
第一阶段用氢气还原B4+ 得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是
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【推荐2】钛是继铁、铝后的第三金属,常温下钛的化学活性很小,仅能与氟气、氢氟酸等几种物质起作用。但在较高温度下,钛可与多种单质和化合物发生反应。工业上冶炼钛主要以钛铁矿、金红石(含TiO2大于96%)等为原料生产。
(1)由金红石为原料采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如图:
①沸腾氯化炉中反应:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g),在常温下能否自发进行(已知该反应∆H=184kJ/mol,∆S=57.74J/K)_______ (选填:“能”或“不能”)。
②已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l) ∆H=-804.2kJ/mol;
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) ∆H=-882.0kJ/mol;
Na(s)=Na(l) ∆H=2.6kJ/mol。
则TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s) ∆H=_______ kJ/mol。
③海绵钛破碎后用0.5%~1.5%的盐酸洗涤,再用蒸馏水洗涤至中性,用盐酸洗涤的目的_______ 。
(2)科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发,找出了冶炼钛的新工艺。试回答下列有关问题:
①TiO2直接电解法(剑桥法)生产钛是一种较先进的方法,电解质为熔融的氯化钙,原理如图所示,阴极获得钛可能发生的反应或电极反应为:_______ 。
②SOM技术是一种绿色环保先进技术,阳极用金属陶瓷,并用固体氧离子隔膜将两极产物隔开,阳极通入某种还原性气体,可防止CO、CO2污染物产生,通入的气体是_______ 。
(3)海棉钛通常需要经过真空电弧炉里熔炼提纯,也可通过碘提纯法,原理为:Ti(s)+2I2(g)TiT4(g),下列说法正确的是_______。
(1)由金红石为原料采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如图:
①沸腾氯化炉中反应:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g),在常温下能否自发进行(已知该反应∆H=184kJ/mol,∆S=57.74J/K)
②已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l) ∆H=-804.2kJ/mol;
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) ∆H=-882.0kJ/mol;
Na(s)=Na(l) ∆H=2.6kJ/mol。
则TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s) ∆H=
③海绵钛破碎后用0.5%~1.5%的盐酸洗涤,再用蒸馏水洗涤至中性,用盐酸洗涤的目的
(2)科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发,找出了冶炼钛的新工艺。试回答下列有关问题:
①TiO2直接电解法(剑桥法)生产钛是一种较先进的方法,电解质为熔融的氯化钙,原理如图所示,阴极获得钛可能发生的反应或电极反应为:
②SOM技术是一种绿色环保先进技术,阳极用金属陶瓷,并用固体氧离子隔膜将两极产物隔开,阳极通入某种还原性气体,可防止CO、CO2污染物产生,通入的气体是
(3)海棉钛通常需要经过真空电弧炉里熔炼提纯,也可通过碘提纯法,原理为:Ti(s)+2I2(g)TiT4(g),下列说法正确的是_______。
A.该反应正反应为的∆H>0 |
B.在不同温度区域,TiI4的量保持不变 |
C.在提纯过程中,I2的量不断减少 |
D.在提纯过程中,I2的作用是将粗钛从低温区转移到高温区 |
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【推荐3】乙酸是生物油的主要成分之一,乙酸制氢具有重要意义:
反应I(热裂解):CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g)△H1
反应II(脱羧基):CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g)△H2
(1)△H1=___________ kJ/mol (用有关E的代数式表示);
(2)为提高H2的平衡产率,应选择的压强条件是_________ (填“高压”或“常压”);
(3)在不同温度下,向密闭容器中充入等量醋酸蒸汽,反应相同时间后,测得各气体的产率与温度的关系如图:
①约650℃之前,氢气产率低于甲烷的原因是;________________________________ ;
②约650℃之后,随着温度升高后,氢气产率高于甲烷的原因是:___________ ;(填编号)
a.反应II速率减慢
b.反应I速率加快的程度比反应II大
c.反应I正向移动,而反应II逆向移动
d.反应I正向移动的程度大于反应II正向移动的程度
③根据图像分析,该容器中一定发生了另外的副反应,理由是:______________ 。
(4)利用合适的催化剂使另外的副反应不发生。温度为TK,达到平衡时,总压强为PkPa,反应I消耗乙酸20%,反应II消耗乙酸50%,乙酸体积分数为__________ (计算结果保留l位小数,下同);反应II的平衡常数Kp为_________ (Kp为以分压表示的平衡常数,某物质分压=总压×该物质的体积分数)。
反应I(热裂解):CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g)△H1
反应II(脱羧基):CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g)△H2
(1)△H1=
(2)为提高H2的平衡产率,应选择的压强条件是
(3)在不同温度下,向密闭容器中充入等量醋酸蒸汽,反应相同时间后,测得各气体的产率与温度的关系如图:
①约650℃之前,氢气产率低于甲烷的原因是;
②约650℃之后,随着温度升高后,氢气产率高于甲烷的原因是:
a.反应II速率减慢
b.反应I速率加快的程度比反应II大
c.反应I正向移动,而反应II逆向移动
d.反应I正向移动的程度大于反应II正向移动的程度
③根据图像分析,该容器中一定发生了另外的副反应,理由是:
(4)利用合适的催化剂使另外的副反应不发生。温度为TK,达到平衡时,总压强为PkPa,反应I消耗乙酸20%,反应II消耗乙酸50%,乙酸体积分数为
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【推荐1】Ⅰ.将氮氧化物进行无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。
(1)的氧化性强于,能更有效地氧化NO。已知:
则______ 。
(2)在汽车排气管上安装催化转化器,能有效消除尾气对环境的污染:
① ,反应能自发进行所需温度条件_______ (填“高温”或“低温”)。
②已知:反应 ,和CO在作用下发生的反应分两步进行:
第一步;
第二步:
反应过程的能量变化如图所示:
决定总反应速率的是________ (填“第一步”或“第二步)
(3)某温度下,在催化剂的作用下发生反应:,测得密闭容器中不同时间时CO和NO的浓度如表。
①温度下,该反应的平衡常数为______ 。
②该恒温恒容条件下,下列能说明该反应达到化学平衡状态的是________ (填序号)。
a.体系的压强保持不变 b.
c.混合气体的密度不变 d.NO的转化率保持不变
③恒容条件下,上述反应中若NO和CO的起始浓度一定,催化反应相同时间,测得NO的转化率随温度的变化如图所示,当温度超过700℃时,随温度的升高,NO的转化率下降明显,原因是________ 。
Ⅱ.由于亚硝酸钠和食盐性状相似,曾多次发生过将误当食盐食用的事件。欲测定某样品中的含量,某同学设计如下实验:①称取样品ag,加水溶解,配制成100mL溶液。②取25.00mL溶液于锥形概中,用标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗溶液VmL。
(4)在进行滴定操作时,溶液盛装在_____ (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。当滴入最后半滴溶液,_______ 时达到滴定终点。
(5)以下操作造成测定结果偏高的是________。
(6)滴定过程中发生反应的离子方程式是,测得该样品中的质量分数为______ 。(的摩尔质量)
(1)的氧化性强于,能更有效地氧化NO。已知:
则
(2)在汽车排气管上安装催化转化器,能有效消除尾气对环境的污染:
① ,反应能自发进行所需温度条件
②已知:反应 ,和CO在作用下发生的反应分两步进行:
第一步;
第二步:
反应过程的能量变化如图所示:
决定总反应速率的是
(3)某温度下,在催化剂的作用下发生反应:,测得密闭容器中不同时间时CO和NO的浓度如表。
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
36.0 | 30.5 | 28.5 | 27.5 | 27.0 | 27.0 | |
10.0 | 4.5 | 2.5 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
②该恒温恒容条件下,下列能说明该反应达到化学平衡状态的是
a.体系的压强保持不变 b.
c.混合气体的密度不变 d.NO的转化率保持不变
③恒容条件下,上述反应中若NO和CO的起始浓度一定,催化反应相同时间,测得NO的转化率随温度的变化如图所示,当温度超过700℃时,随温度的升高,NO的转化率下降明显,原因是
Ⅱ.由于亚硝酸钠和食盐性状相似,曾多次发生过将误当食盐食用的事件。欲测定某样品中的含量,某同学设计如下实验:①称取样品ag,加水溶解,配制成100mL溶液。②取25.00mL溶液于锥形概中,用标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗溶液VmL。
(4)在进行滴定操作时,溶液盛装在
(5)以下操作造成测定结果偏高的是________。
A.滴定管未用标准溶液润洗 |
B.盛装标准溶液的滴定管,滴定前尖端有气泡,滴定后气泡消失 |
C.盛装标准溶液的滴定管,滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数 |
D.若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定 |
(6)滴定过程中发生反应的离子方程式是,测得该样品中的质量分数为
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【推荐2】CO、CO2对环境都会产生一定危害,但它们也是重要的化工原料,工业上利用CO、CO2催化加氢制取甲醇,主要发生以下反应:反应I:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1;
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
(1)一定温度、压强下,由稳定单质生成1mol化合物的焓变称为该物质的摩尔生成焓。稳定单质的摩尔生成焓为0.已知CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ/mol、-201 kJ/mol、-242 kJ/mol,则在该条件下ΔH2=___________ 。
(2)在体系总压恒定为10kPa的密闭容器中,通入 3mol CO2和5mol H2发生反应Ⅱ,反应达平衡时,CO2转化率为50%,该温度下的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数)。平衡后再充入2.5molCO2和2.5molH2O(g),此时v正_______ v逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)利用反应Ⅰ和Ⅱ合成CH3OH,若氢碳比表示为f=,则理论上f=___________ 时,原料气的利用率最高。
(4)某实验小组研究T1、T2时CO与CO2间的转化,在密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0,实验初始时体系中的c(CO)=c(H2O)、c (H2)=c(CO2),则平衡时lgc(CO)和lgc(H2)的关系如图所示。
①根据图像判断:T1___________ T2 (填“>”“<”或“=”),T1时的平衡常数Kc=___________ 。
②由平衡状态a到b,改变的条件是___________ 。
(5)利用图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO(电解质溶液为稀硫酸),
①该装置工作时,N电极的电极反应式为___________ 。
②导线中通过2mol电子后,假定体积不变,M极电解质溶液的pH___________ (填“增大”、“减小”或“不变”),N极电解质溶液质量的变化Δm=___________ g。
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
(1)一定温度、压强下,由稳定单质生成1mol化合物的焓变称为该物质的摩尔生成焓。稳定单质的摩尔生成焓为0.已知CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ/mol、-201 kJ/mol、-242 kJ/mol,则在该条件下ΔH2=
(2)在体系总压恒定为10kPa的密闭容器中,通入 3mol CO2和5mol H2发生反应Ⅱ,反应达平衡时,CO2转化率为50%,该温度下的平衡常数Kp=
(3)利用反应Ⅰ和Ⅱ合成CH3OH,若氢碳比表示为f=,则理论上f=
(4)某实验小组研究T1、T2时CO与CO2间的转化,在密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0,实验初始时体系中的c(CO)=c(H2O)、c (H2)=c(CO2),则平衡时lgc(CO)和lgc(H2)的关系如图所示。
①根据图像判断:T1
②由平衡状态a到b,改变的条件是
(5)利用图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO(电解质溶液为稀硫酸),
①该装置工作时,N电极的电极反应式为
②导线中通过2mol电子后,假定体积不变,M极电解质溶液的pH
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【推荐3】(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6常作净水剂。它失重过程发生的反应如下:
①
②
③
(1)(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6净水时___________ (填“有”或“没有”)发生氧化还原反应。
(2)反应的△H=___________ kJ·mo1-1。
(3)一定温度下,在恒容密闭容器中加入一定量的(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6(s),只发生反应:,下列情况表明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
(4)500℃时,在体积可变的密闭容器中加入一定量的(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6固体,只发生反应:,达到平衡时测得。保持温度不变,将容器体积变为原来的一半,达到新平衡时c(H2O)=___________ mol·L-1。
(5)一定温度下,总压强恒定为8ρkPa时,向体积可变的密闭目容器中加入一定量的2Fe2O3·Fe2(SO4)3·(NH4)2SO4(s)和nmol氩气,仅发生反应②。测得平衡状态下n(NH3)与n(Ar)的关系如图所示。随着通入Ar的量增大,NH3的量增大的原因是___________ 。n(Ar)为0.1mol时压强平衡常数Kp=___________ 。
提示:用分压计算的平衡常数为KP,分压=总压X气体物质的量分数。
(6)(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6失重时固体质量与温度的关系如图所示(变化过程中铁元素化合价不变)。a→b过程只失去一种气体,该气体是___________ (填化学式),d点对应固体的物质的量为___________ 。
①
②
③
(1)(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6净水时
(2)反应的△H=
(3)一定温度下,在恒容密闭容器中加入一定量的(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6(s),只发生反应:,下列情况表明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.混合气体密度不随时间变化 | B.SO3体积分数不随时间变化 |
C.气体平均摩尔质量不随时间变化 | D.Fe2O3质量不随时间变化 |
(5)一定温度下,总压强恒定为8ρkPa时,向体积可变的密闭目容器中加入一定量的2Fe2O3·Fe2(SO4)3·(NH4)2SO4(s)和nmol氩气,仅发生反应②。测得平衡状态下n(NH3)与n(Ar)的关系如图所示。随着通入Ar的量增大,NH3的量增大的原因是
提示:用分压计算的平衡常数为KP,分压=总压X气体物质的量分数。
(6)(NH4)Fe3(SO4)2(OH)6失重时固体质量与温度的关系如图所示(变化过程中铁元素化合价不变)。a→b过程只失去一种气体,该气体是
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【推荐1】腓是一种应用广泛的化工原料。工业上先合成氨气,再进一步制备肼。对于合成氨反应, 。完成下列填空:
(1)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行试验,所得结果如图所示,(其他条件相同):
则生产中适宜选择的催化剂是_______ (填“A”或B”或“C”),理由是:_______ 。
(2)恒温恒容时,下列判断可以作为该反应达到平衡的标志的是_______ 。
a. b.混合气体的平均分子量不变
c.混合气体的密度保持不变 d.
(3)在一体积为的密闭容器中充入了,,反应半小时后,测得有生成,则用表示该反应的速率为_______ 。上述反应的平衡常数K值变大,该反应_______ (选填编号)。
a.一定向正反应方向移动 b.平衡移动时,逆反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动 d.平衡移动时,正反应速率先增大后减小
(4)T℃的某一时刻下,,,,在这种情况下该反应是否处于平衡状态_______ (选填“是”、“否”),此时反应速率是v正_______ v逆(选填“>”、“<”、“=”);判断理由是_______ 。
(5)合成氨的造气过程中发生反应:。恒容容器中放入一定量的和,若的平衡物质的量浓度与温度T的关系如图所示,则:
①平衡状态A与C相比,更大的是_______ (选填A或C);
②在时,若反应处于状态D,则一定有v正_______ v逆(选填“>”、“<”、“=”);
③若、时的平衡常数分别为、,则_______ (选填“>”、“<”、“=”);
④830℃,反应平衡常数,则在恒容密闭容器中加入的和的,达到平衡时,的转化率为_______ 。
(6)肼可作为火箭燃料,在气体中燃烧生成氮气和气态水,放出的热量,写出该反应的热化学方程式:_______ 。上述反应中,氧化剂是_______ (写化学式),每参加反应,转移的电子是_______ 。
(7)固体中滴入浓氨水会产生大量氨气,原因除了溶于水放热外,还有(从平衡移动角度说明):_______ 。
(1)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行试验,所得结果如图所示,(其他条件相同):
则生产中适宜选择的催化剂是
(2)恒温恒容时,下列判断可以作为该反应达到平衡的标志的是
a. b.混合气体的平均分子量不变
c.混合气体的密度保持不变 d.
(3)在一体积为的密闭容器中充入了,,反应半小时后,测得有生成,则用表示该反应的速率为
a.一定向正反应方向移动 b.平衡移动时,逆反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动 d.平衡移动时,正反应速率先增大后减小
(4)T℃的某一时刻下,,,,在这种情况下该反应是否处于平衡状态
(5)合成氨的造气过程中发生反应:。恒容容器中放入一定量的和,若的平衡物质的量浓度与温度T的关系如图所示,则:
①平衡状态A与C相比,更大的是
②在时,若反应处于状态D,则一定有v正
③若、时的平衡常数分别为、,则
④830℃,反应平衡常数,则在恒容密闭容器中加入的和的,达到平衡时,的转化率为
(6)肼可作为火箭燃料,在气体中燃烧生成氮气和气态水,放出的热量,写出该反应的热化学方程式:
(7)固体中滴入浓氨水会产生大量氨气,原因除了溶于水放热外,还有(从平衡移动角度说明):
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【推荐2】以CO2生产甲醇(CH3OH)是实现“碳中和”的重要途径。其原理是CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
(1)该反应的能量变化如图所示,该反应为_______ (填“放热”或“吸热”)反应。(2)恒容容器中,对于上述反应,下列措施能加快反应速率的是_______。
(3)在体积为2L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2、CH3OH的物质的量随时间变化如图。反应达到平衡状态,此时H2的转化率为_______ 。(4)在相同温度、容积不变的条件下,不能 说明该反应已达平衡状态的是_______。
(5)用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图。①则电极c是_______ (填“正极”或“负极”),电极d的电极反应式_______ 。
②若线路中转移1mol电子,则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为_______ L。
(1)该反应的能量变化如图所示,该反应为
A.升高温度 | B.充入He | C.加入合适的催化剂 | D.降低压强 |
A.CO2、H2的浓度均不再变化 |
B.体系压强不变 |
C.n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1 |
D.H2的消耗速率与CH3OH的生成速率之比为3∶1 |
②若线路中转移1mol电子,则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为
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【推荐3】合成氨反应[N2(g)+3H2(g)2NH3(g)]是人工固氮的主要手段,对人类生存、社会进步和经济发展都有着重大意义。回答下列问题:
(1)在铁触媒催化剂的表面上合成氨反应的反应历程和能量变化如图所示,其中吸附在铁触媒表面上的物种用 ● 标注。
对总反应速率影响较小的步骤的能垒(活化能)为___________ kJ/mol,该步骤的化学方程式为___________ 。
(2)一定温度下,向 10 L 恒容密闭容器中充入 1 mol N2(g)和 3 mol H2(g),发生合成氨反应。 10 min 末达到平衡,测得 NH3的体积分数为 60%。
①N2的平衡体积分数为___________ 。
②0~10 min 内,用 H2的浓度变化表示的平均反应速率 (H2)=___________ 。
③若平衡后将容器的体积压缩到 8L(NH3没有液化),重新平衡后 c(N2)将比原平衡时___________ (填“增大”或 “减小”)。
(3)合成氨反应中,正反应速率 正=k正·c(N2)·c3(H2),逆反应速率 逆=k逆·c2(NH3),k正、k逆为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图所示:
①表示逆反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为___________ (填“L1”或“L2”),理由为___________ 。
②T0°C 时,=___________
(1)在铁触媒催化剂的表面上合成氨反应的反应历程和能量变化如图所示,其中吸附在铁触媒表面上的物种用 ● 标注。
对总反应速率影响较小的步骤的能垒(活化能)为
(2)一定温度下,向 10 L 恒容密闭容器中充入 1 mol N2(g)和 3 mol H2(g),发生合成氨反应。 10 min 末达到平衡,测得 NH3的体积分数为 60%。
①N2的平衡体积分数为
②0~10 min 内,用 H2的浓度变化表示的平均反应速率 (H2)=
③若平衡后将容器的体积压缩到 8L(NH3没有液化),重新平衡后 c(N2)将比原平衡时
(3)合成氨反应中,正反应速率 正=k正·c(N2)·c3(H2),逆反应速率 逆=k逆·c2(NH3),k正、k逆为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图所示:
①表示逆反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为
②T0°C 时,=
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】联氨(N2H4)可以用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种可能的反应机理如图所示,回答下列问题:
(1)[Cu(NH3)4]2+是一种常见的配离子,其中心离子为_______ ,配位原子为_______ ,配位数_______ 。
(2)写出碱性条件下,[Cu(NH3)4]2+与NaClO反应的离子方程式_______ 。
(3)N2H4中心原子的杂化类型是_______ 。N2H4与O2的相对分子质量相近,但N2H4的熔点(2℃)沸点(114℃)分别远远高于O2的熔点(-218℃)、沸点(-183℃),原因是_______ 。
(4)NaClO发生水解可生成HClO。HClO的空间构型是_______ 。
(5)已知Cu2O晶胞的结构如图所示:
①在该晶胞中,Cu+的配位数_______ 。
②已知该晶体密度为ρg/cm3,NA表示阿伏加德罗常数的数值,则晶胞参数a(立方体边长)为_______ pm(用含ρ和NA的代数式表示)。
(1)[Cu(NH3)4]2+是一种常见的配离子,其中心离子为
(2)写出碱性条件下,[Cu(NH3)4]2+与NaClO反应的离子方程式
(3)N2H4中心原子的杂化类型是
(4)NaClO发生水解可生成HClO。HClO的空间构型是
(5)已知Cu2O晶胞的结构如图所示:
①在该晶胞中,Cu+的配位数
②已知该晶体密度为ρg/cm3,NA表示阿伏加德罗常数的数值,则晶胞参数a(立方体边长)为
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:
(1)写出基态时J的价层电子排布式_____ ,L的原子序数为____ ,K的+2离子的价层电子的轨道表示式_____ 。
(2)下列关于元素在元素周期表中的位置的叙述正确的是_____。
(3)G元素最高价氧化物的水化物与E元素最高价氧化物的水化物的溶液反应的离子方程式是______ 。
(4)根据对角线规则及已知元素性质,推测A元素的单质与氧气在点燃时反应生成的物质为_______ (填化学式)。
(5)D的简单气态氢化物的构型为______ ,它极易溶于水,原因是_______ 。
(1)写出基态时J的价层电子排布式
(2)下列关于元素在元素周期表中的位置的叙述正确的是_____。
A.M位于元素周期表中第四周期ⅥA族,属于p区元素 |
B.J位于元素周期表中第四周期ⅣB族,属于d区元素 |
C.F位于元素周期表中第三周期ⅡA族,属于s区元素 |
D.I位于元素周期表中第三周期ⅦA族,属于ds区元素 |
(3)G元素最高价氧化物的水化物与E元素最高价氧化物的水化物的溶液反应的离子方程式是
(4)根据对角线规则及已知元素性质,推测A元素的单质与氧气在点燃时反应生成的物质为
(5)D的简单气态氢化物的构型为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】水合肼(N2H4•H2O)为无色透明液体,具有较强的还原性,可用作抗氧化剂。实验室可用NaOH、Cl2、CO(NH2)2为原料通过如图所示流程制取水合肼溶液。
已知:反应1的目的是制取NaClO,NaClO对热不稳定,受热分解为NaCl和NaClO3。
反应1中NaOH溶液过量。
(1)CO(NH2)2与F2反应可得到常用的芯片蚀刻剂三氟化氮(NF3)、四氟化碳(CF4)。常温下,三种物质在水中的溶解性大小顺序为:CF4<NF3<N2H4,原因是_____ 。
(2)反应1将Cl2通入NaOH溶液后,开始时没有副产物NaClO3生成,一段时间后有NaClO3生成。一段时间后有NaClO3生成的原因是_____ 。
(3)写出反应2中所发生反应的化学方程式:_____ 。
(4)由反应1所得NaClO溶液和CO(NH2)2溶液发生反应2时,两种溶液正确的混合方式是_____ (填字母),原因是____ 。
A.将NaClO溶液缓慢滴加到CO(NH2)2溶液中,边加边搅拌
B.将CO(NH2)2溶液缓慢滴加到NaClO溶液中,边加边搅拌
(5)蒸馏后所得盐溶液可用于吸收SO2。用如图所示装置可以检验吸收过程中是否有CO2排出。则溶液X可以是____ 。
(6)为测定所得水合肼溶液(溶质为N2H4•H2O)的质量分数,现进行如下实验:取1.000g溶液于250mL容量瓶中,加水定容至250mL,准确量取25.00mL其中溶液于锥形瓶中,加入硫酸酸化后,加入约1gNaHCO3,用0.1000mol•L-1碘(I2)标准溶液滴定至终点。滴定终点时消耗碘标准溶液的体积为24mL。计算水合肼溶液的质量分数,并写出计算过程____ 。滴定过程中的反应如下:N2H4•H2O+H2SO4+NaHCO3+I2-N2+CO2↑+Na2SO4+NaI+H2O(未配平)
已知:反应1的目的是制取NaClO,NaClO对热不稳定,受热分解为NaCl和NaClO3。
反应1中NaOH溶液过量。
(1)CO(NH2)2与F2反应可得到常用的芯片蚀刻剂三氟化氮(NF3)、四氟化碳(CF4)。常温下,三种物质在水中的溶解性大小顺序为:CF4<NF3<N2H4,原因是
(2)反应1将Cl2通入NaOH溶液后,开始时没有副产物NaClO3生成,一段时间后有NaClO3生成。一段时间后有NaClO3生成的原因是
(3)写出反应2中所发生反应的化学方程式:
(4)由反应1所得NaClO溶液和CO(NH2)2溶液发生反应2时,两种溶液正确的混合方式是
A.将NaClO溶液缓慢滴加到CO(NH2)2溶液中,边加边搅拌
B.将CO(NH2)2溶液缓慢滴加到NaClO溶液中,边加边搅拌
(5)蒸馏后所得盐溶液可用于吸收SO2。用如图所示装置可以检验吸收过程中是否有CO2排出。则溶液X可以是
(6)为测定所得水合肼溶液(溶质为N2H4•H2O)的质量分数,现进行如下实验:取1.000g溶液于250mL容量瓶中,加水定容至250mL,准确量取25.00mL其中溶液于锥形瓶中,加入硫酸酸化后,加入约1gNaHCO3,用0.1000mol•L-1碘(I2)标准溶液滴定至终点。滴定终点时消耗碘标准溶液的体积为24mL。计算水合肼溶液的质量分数,并写出计算过程
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