【題目】氨是最重要的氮肥,是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一。其合成原理為:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,
I. 該反應(yīng) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol 在一密閉容器中發(fā)生,下圖是某一時(shí)間段反應(yīng)速率與反應(yīng)進(jìn)程的關(guān)系曲線圖。
(1)t1、t3、t4時(shí)刻,體系中分別是什么條件發(fā)生了變化?
t1___________,t3____________,t4__________。
(2)下列時(shí)間段中,氨的百分含量最高的是__________
A.0~t1 B.t2~t3
C.t3~t4 D.t4~t5
II. 在密閉容器中,投入1mol N2和3 mol H2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):
(1)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),N2和H2的濃度比是___________;N2和H2的轉(zhuǎn)化率比是___________。
(2)縮小體積增大壓強(qiáng),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量________ (填“變大”、“變小”或“不變”)。
(3)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),充入氬氣,并保持總壓強(qiáng)不變,平衡將___________(填“正向”、“逆向”或“不移動(dòng)”)。
(4)已知合成氨的反應(yīng)在298K時(shí):正反應(yīng)的△H=-92.4kJ/mol,△S=-0.1982kJ/(mol·K),根據(jù)焓變和熵變判斷298K下合成氨反應(yīng)________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。
(5)若容器恒容、絕熱,該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是___________
①反應(yīng)速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
②各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變
③體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
④混合氣體的密度不變
⑤體系的溫度不再發(fā)生變化
⑥2V正(N2) =V正(NH3)
⑦單位時(shí)間內(nèi)3mol H-H斷裂同時(shí)2mol N-H也斷裂.
【答案】升溫加入催化劑減壓A1∶31∶1變大逆向能②③⑤
【解析】
由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1,可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),且為氣體體積減小的反應(yīng)。
I.(1)由圖可知,t1正逆反應(yīng)速率均增大,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,改變條件應(yīng)為升高溫度;t3正逆反應(yīng)速率同等程度的增大,改變條件應(yīng)為使用催化劑;t4時(shí)正逆反應(yīng)速率均減小,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,改變條件應(yīng)為減小壓強(qiáng),故答案為:升高溫度;加入催化劑;減壓
(2)由圖可知,t1平衡逆向移動(dòng),t3不移動(dòng),t4平衡逆向移動(dòng),均使氨氣的含量減少,則t0~t1氨氣的含量最大,故答案為:A;
II.(1) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始(mol) 1 3 0
反應(yīng)(mol) x 3x 2x
平衡(mol)1-x 3-3x 2x
當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),N2和H2的濃度之比等于物質(zhì)的量之比==;N2和H2的轉(zhuǎn)化率比=:=,故答案為:;;
(2)縮小體積增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),氣體的物質(zhì)的量減小,但質(zhì)量不變,因此混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變大,故答案為:變大;
(3)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),充入氬氣,并保持總壓強(qiáng)不變,體積增大,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),故答案為:逆向;
(4)298K時(shí):合成氨的正反應(yīng)的△H=-92.4kJ/mol,△S=-0.1982kJ/(mol·K),根據(jù)△G=△H-T△S=(-92.4kJ/mol)-298K×[-0.1982kJ/(mol·K)]=-33.34<0時(shí),反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,故答案為:能;
(5)①任何時(shí)候都滿足反應(yīng)速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2,不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;②各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變,是達(dá)到和諧平衡的標(biāo)志,正確;③容器恒容、絕熱,該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng),說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量為變量,即體系的壓強(qiáng)為變量,因此壓強(qiáng)不再發(fā)生變化,能夠說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),正確;④容器的體積和氣體的質(zhì)量均不變,混合氣體的密度始終不變,不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;⑤容器恒容、絕熱,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),容器中氣體的溫度是變量,因此體系的溫度不再發(fā)生變化,能夠說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),正確;⑥2V正(N2) =V正(NH3) 不能說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系,因此不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;⑦根據(jù)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),單位時(shí)間內(nèi)3mol H-H斷裂同時(shí)有2mol N-H斷裂,表示正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,不是平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;故答案為:②③⑤。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ·mol﹣1
B. 1mol N2(l)和NA個(gè)O2(l)反應(yīng)生成2mol NO(g)時(shí),吸收的能量為180kJ
C. 1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的總能量小于2mol NO(g)具有的總能量
D. 通常情況下,N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO(g)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】汽車的啟動(dòng)電源常用鉛蓄電池,其放電時(shí)的原電池反應(yīng):根據(jù)此反應(yīng)判斷,下列敘述中正確的是
A. Pb是正極
B. 得電子,被氧化
C. 電池放電時(shí),溶液的酸性增強(qiáng)
D. 負(fù)極反應(yīng)是
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】32g銅與150mL一定濃度的硝酸恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生的NO2和NO混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L.請(qǐng)回答:(不要求寫計(jì)算過(guò)程)
(1)寫出銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。
(2)NO為_________ mol.標(biāo)準(zhǔn)狀況V(NO):V(NO2)=________
(3)原硝酸溶液的濃度為__________ molL-1 。
(4)試描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中試管內(nèi)產(chǎn)生氣體現(xiàn)象___________________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于反應(yīng):①2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) △H=﹣2600 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=﹣566 kJ/mol
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣49.0 kJ/mol
下列敘述正確的是
A. 根據(jù)方程式②,CO的燃燒熱為566 kJ/mol
B. 在③反應(yīng)時(shí),若加入催化劑,可以使△H減小
C. 若投入1molCO2和3molH2在一定條件下充分反應(yīng),則放出熱量49.0 kJ
D. 若生成相同質(zhì)量的CO2,則放出的熱量C2H2大于CO
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)有機(jī)物的說(shuō)法正確的是
A.苯、氯乙烯、丙烯分子中所有原子均在同一平面
B.汽油、柴油、植物油都是碳?xì)浠衔?/span>
C.甲烷、乙烷、丙烷在光照下分別與氯氣反應(yīng),生成的一氯代物都只有一種
D.乙醇、甲苯和溴苯可用水鑒別
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】苯環(huán)結(jié)構(gòu)中,不存在單、雙鍵交替結(jié)構(gòu),下列可以作為證據(jù)的事實(shí)是( )
苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
苯中所有碳碳鍵的鍵長(zhǎng)均相等
苯與氫氣在催化劑存在的條件下加熱能發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烷
經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得鄰二甲苯只有一種結(jié)構(gòu)
苯在溴化鐵存在的條件下與液溴發(fā)生取代反應(yīng),但不能因化學(xué)變化而使溴水褪色
A. B.
C. D.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定溫度下,向容積固定為a L的密閉容器中充入1 mol X氣體和2 mol Y氣體,發(fā)生反應(yīng)X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( )
A. 容器內(nèi)氣體密度不隨時(shí)間變化 B. 容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變化
C. 容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2 D. 單位時(shí)間內(nèi)消耗0.1 mol X,同時(shí)生成0.2 mol Z
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g),H—H、O=O和O—H鍵的鍵能分別為436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1,則2mol H2完全燃燒放出的熱量為
A. 480 kJ B. 916 kJ C. 960 kJ D. 190 kJ
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