【題目】為了改善環(huán)境,科學家投入了大量的精力研究碳、氮及其化合物的轉(zhuǎn)化。請回答下列有關問題:
(1)利用N2與H2合成氨是重要的工業(yè)反應,下圖為反應過程中的能量變化關系。
①反應中加入鐵粉可以提高反應速率,其原因是____________。
②已知某些化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學鍵 | H-H | N≡N | N-H |
E/(kJ/mol) | 436 | 946 | 391 |
反應N2(g)+H2(g)NH3(g)的活化能Ea=254kJ/mol,則反應NH3(g)N2(g)+H2(g)的活化能Eb=______kJ/mol。
(2)汽車內(nèi)燃機工作時會將N2轉(zhuǎn)化為NO,反應式為N2(g)+O2(g) 2NO(g),該反應在不同溫度下的平衡常數(shù)K如下表:
溫度 | 27℃ | 2000℃ |
K | 3.8×10-31 | 0.1 |
溫度為2000℃,某時刻測得反應體系中各物質(zhì)的濃度分別為c(N2)=0.2mol/L,c(O2)=0.03mol/L,c(NO)=0.03mol/L,此時該反應的速率(v)應滿足的關系為_______(填字母序號)。
A.v正>v逆 B.v正=v逆 C.v正<v逆 D.無法確定
(3)工業(yè)上可將CO轉(zhuǎn)化成甲醇,反應式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。若在一容積可變的密閉容器中充入1molCO和2molH2進行反應,初始體積為3L,保持壓強不變,反應后CO(T)的變化如右圖中曲線所示。
①若所加的CO和H2的量以及反應溫度均不變,則達到平衡狀態(tài)A、B時的壓強pA____pB(填“>”、“<”或“=”),其原因是___________________。
②若達到化學平衡狀態(tài)A時,CO的體積分數(shù)為25%,此時CO的轉(zhuǎn)化率為_____;平衡常數(shù)KA=________。
【答案】 降低了合成氨反應的活化能 300 C < 該反應為氣體分子數(shù)減小的反應,增大壓強,有利于平衡向正向移動。CO轉(zhuǎn)化率升高,故pA<pB 50% 4L2/mol2
【解析】(1)①通過圖像可出鐵粉作催化劑,降低了合成氨反應的活化能,提高了反應速率;正確答案:降低了合成氨反應的活化能。
②針對反應N2(g)+ H2(g) NH3(g),反應熱=反應物斷鍵吸收的總能量-生成物成鍵放出的總能量=436×1.5+946×0.5-3×391=-46 kJ·mol-1;反應熱=Ea-Eb=-46,254-Eb=-46,Eb=300 kJ·mol-1,所以反應NH3(g) N2(g) + H2(g) 的活化能Eb=300 kJ·mol-1;正確答案:300。
(2) ,平衡逆向移動,v(正)(逆),正確答案:C。
(3) ①該反應為氣體分子數(shù)減小的反應,增大壓強,平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率升高,所以根據(jù)圖像可知:PA小于pB;正確答案:< ;該反應為氣體分子數(shù)減小的反應,增大壓強,有利于平衡向正向移動。
② 設一氧化碳的變化量為X mol;
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
起始量 1 2 0
變化量 X 2X X
平衡量 1-X 2-2X X
若達到化學平衡狀態(tài)A時,CO的體積分數(shù)為25%,(1-X)/(1-X+2-2X+X)= 0.25,X=0.5mol, 此時CO的轉(zhuǎn)化率為0.5/1×100%=50%;根據(jù)氣體的總量和體積成正比規(guī)律:反應前混合氣體為3mol,體積為3L,反應后混合氣體為2 mol,體積為2L,平衡后各物質(zhì)濃度為c(CH3OH)=0.5/2=0.25mol/L, c(CO)=0.5/2=0.2mol/L, c(H2)=1/2=0.5mol/L,平衡常數(shù)KA=c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)=0.25/0.25×(0.5)2= 4L2/mol2;正確答案:50%; 4L2/mol2。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知反應A+3B=2C+D在某段時間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學反應速率為2 mol·L-1·s-1,則此段時間內(nèi)用B的濃度變化表示的化學反應速率為( )。
A.5 mol·L-1·s-1 B.6 mol·L-1·s-1 C.2 mol·L-1·s-1 D.3 mol·L-1·s-1
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料或用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。部分元素在周期表中位置如下:
A1 | Si | P |
Ga | Ge | As |
回答下列問題:
(1)六種元素中,非金屬性最強的元素是:________.寫出As原子的最外層的電子排布式_________,As原子核外有_____個未成對電子。
(2)根據(jù)元素周期律,可判斷原子半徑Ga_____As。(選填“>”、“<”或“=”)。寫出鋁的最高價氧化物對應水化物的電離方程式:________________
(3)NH3的分子構(gòu)型是_______。GaF3的熔點高于1000°C,GaCl3的熔點為77.9°C,可能的原因是_______.寫出C2H2的電子式為:_________
(4)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點,分析其變化規(guī)律及原因___________
GeCl4 | GeBr4 | GeI4 | |
熔點/°C | -49.5 | 26 | 146 |
沸點/°C | 83.1 | 186 | 約400 |
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z 都是金屬,把 X 浸入 Z 的硝酸鹽溶液中,X 的表面有 Z 析出,X 和 Y 組成原電池時,Y 為電池的負極。X、Y、Z 三種金屬的活動性順序為( )
A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Y>Z>X
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學反應A2+ B2= 2AB的能量變化如圖所示,則下列說法正確的是( )
A. 該反應是吸熱反應
B. 斷裂1 mol A—A鍵和1 mol B—B鍵能放出x kJ的能量
C. 斷裂2 mol A—B鍵需要吸收y kJ的能量
D. 2 mol AB的總能量高于1 mol A2和1 mol B2的總能量
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】[化學——一選修5:有機化學基礎]有機物M有抗菌作用,其合成路線如下圖所示
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式是______________。
(2)B的名稱是____________,M中的官能團名稱是_____________。
(3)分別寫出B→C、G→H的反應類型___________、_____________。
(4)寫出}C→D的化學方程式_________________________________。
(5)E的同分異構(gòu)體中,符合下列條件的結(jié)構(gòu)共有_______種。
①苯的二元取代物 ②與E具有相同的官能團 ③能發(fā)生銀鏡反應和水解反應
(6)由F與I2在一定條件下反應生成G的化學方程式是____________________;此反應同時生成力外一個有機副產(chǎn)物且與F互為同分異構(gòu)體,此有機副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式是_____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物M(分子式:C6H4S4)是隱形飛機上吸波材料的主要成分。某化學興趣小組為驗證其組成元素,并探究其分子結(jié)構(gòu)進行了下列實驗:
(1)驗證組成元素
將少量樣品放入燃燒管A中,通入足量O2,用電爐加熱使其充分燃燒,并將燃燒產(chǎn)物依次通入余下裝置。(夾持儀器的裝置已略去)
①寫出A中樣品燃燒的化學方程式:_____________________________________。
②裝置B的目的是驗證有機物中含氫元素,則B中盛裝的試劑為________________。
③D中盛放的試劑是_________________(填序號)。
a.NaOH溶液 b.品紅溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.飽和石灰水
④能證明有機物含碳元素的現(xiàn)象是_________________。
⑤裝置Ⅰ、Ⅱ不能互換的理由是___________________。
⑥燃燒管中放入CuO的作用是_______________________。
⑦指出裝置F的錯誤____________________________。
(2)探究有機物M的分子結(jié)構(gòu)高度對稱,氫原子的環(huán)境都相同。將2.04 g該有機物加入溴的CCl4溶液,充分振蕩后溶液褪色,并消耗了0.03 mol Br2。
⑧該有機物分子結(jié)構(gòu)中含有的官能團為___________________(填結(jié)構(gòu)式)。
⑨有機物M的結(jié)構(gòu)簡式為_________________(填序號)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】組成RXA分子結(jié)構(gòu)的基本成分是
①核糖 ②脫氧核糖 ③磷酸 ④腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶
A. ①③④⑤ B. ①②⑥ C. ②③④⑤ D. ①③④⑥
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