【題目】氮及其化合物是科學(xué)家們一直在探究的問題,它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生命活動中起著重要的作用;卮鹣铝袉栴}。

.已知H—H鍵的鍵能為a kJ·mol-1,N—H鍵的鍵能為bkJ·mol-1,NN鍵的鍵能是ckJ·mol-1,則反應(yīng)NH3(g)N2(g)+H2(g)ΔH=____kJ·mol-1,若在某溫度下其平衡常數(shù)為K,則N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)K1=____(用K表示)。

.一氯氨、二氯氨和三氯氨(NH2Cl、NHCl2NCl3)是常用的飲用水二級消毒劑。

1)用Cl2NH3反應(yīng)制備三氯胺的方程式為3Cl2(g)+NH3(g)NCl3(l)+3HCl(g),向容積均為1L的甲、乙兩個恒溫(反應(yīng)溫度分別為400℃、T℃)容器中分別加入2molCl22molNH3,測得各容器中n(Cl2)隨反應(yīng)時間t的變化情況如下表所示:

t/min

0

40

80

120

160

甲(400℃)n(Cl2)/mol

2.00

1.50

1.10

0.80

0.80

乙(T℃)n(Cl2)/mol

2.00

1.45

1.00

1.00

1.00

T___400℃(填“>”或“<”),該反應(yīng)的ΔH___0(填“>”或“<”)。

②該反應(yīng)自發(fā)行的條件是____(填高溫、低溫、任何溫度)。

③對該反應(yīng),下列說法正確的是___(填選項(xiàng)字母)。

A.若容器內(nèi)氣體密度不變,則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.若容器內(nèi)Cl2NH3物質(zhì)的量之比為31,則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.反應(yīng)達(dá)平衡后,其他條件不變,加入一定量的NCl3,平衡將向逆反應(yīng)方向移動

D.反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,在原容器中按=1繼續(xù)充入一定量反應(yīng)物,達(dá)新平衡后Cl2的轉(zhuǎn)化率增大

2)工業(yè)上可利用反應(yīng)2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2 (l)+2HCl(g)制備二氯胺。

NHCl2在中性、酸性環(huán)境中會發(fā)生強(qiáng)烈水解,生成具有強(qiáng)殺菌作用的物質(zhì),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____

②在恒溫條件下,將2molCl21molNH3充入某密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),測得平衡時Cl2HCl的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示。則A、BC三點(diǎn)中Cl2轉(zhuǎn)化率最高的是___點(diǎn)(填“A”“B”或“C”);B點(diǎn)時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率:α(Cl2)___α(NH3)(填“>”“=”或“<”),若B點(diǎn)平衡體積為2L,則平衡常數(shù)K=____。

【答案】3b-c-a > < 低溫 AD NHCl2+2H2O=2HClO+NH3 C = 4

【解析】

Ⅰ.焓變=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,據(jù)此計算,平衡常數(shù)K=,正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù);

Ⅱ.(1)①溫度越高,反應(yīng)速率越快;根據(jù)數(shù)據(jù),在400℃時,甲容器,平衡后0.8mol,乙容器中1.00mol,達(dá)到平衡時間短說明反應(yīng)速率大,乙中剩余氯氣應(yīng)少,但氯氣增多說明溫度升高影響平衡逆向進(jìn)行;

②反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)為△H-TS0,結(jié)合反應(yīng)特征分析判斷;

③可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時,同種物質(zhì)的正逆速率相等,各組分的濃度、含量保持不變,由此衍生的其它一些量不變,判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化,該物理量由變化到不再變化說明到達(dá)平衡;

(2)①根據(jù)元素守恒可推測出具有強(qiáng)烈殺菌作用的物質(zhì)為HClO,據(jù)此寫出反應(yīng);

②體系中HCl的濃度越大則Cl2轉(zhuǎn)化率越大;起始量2molCl21molNH3,根據(jù)方程式可知Cl2NH3按照2:1的比例進(jìn)行反應(yīng),所以轉(zhuǎn)化率始終相同;B點(diǎn)處HClCl2的濃度相同,據(jù)此反推各物質(zhì)的濃度進(jìn)行平衡常數(shù)的計算;

Ⅰ.已知:H-H鍵能為akJmol-1,H-N鍵能為bkJmol-1N≡N鍵的鍵能ckJmol-1,對于反應(yīng)NH3(g)N2(g)+H2(g)的△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=3b-c-a,其平衡常數(shù)為K=,則N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)K1=,故答案為:3b-c-a;

Ⅱ.(1)①溫度越高,反應(yīng)速率越快,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,其他條件相同時,T℃時的反應(yīng)速率比400℃時的反應(yīng)速率快,則T℃400℃;根據(jù)數(shù)據(jù),在400℃時,甲容器,平衡后0.8mol,乙容器中1.00mol,達(dá)到平衡時間短說明反應(yīng)速率大,乙中剩余氯氣應(yīng)少,但氯氣增多說明溫度升高影響平衡逆向進(jìn)行,△H0,故答案為:><;

3Cl2(g)+NH3(g)NCl3(l)+3HCl(g),反應(yīng)的△S0,△H0,滿足△H-TS0,需要低溫下,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,故答案為:低溫;

ANCl3(l)為液體,反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化,氣體體積不變,若容器內(nèi)氣體密度不變,則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A正確;
B.起始量2molCl22molNH3,根據(jù)方程式可知反應(yīng)過程中Cl2NH3按照3:1的比例進(jìn)行反應(yīng),所以容器內(nèi)的Cl2NH3物質(zhì)的量之比不可能為31,故B錯誤;
Cspan>.反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,加入一定量的NCl3(l)為液體不影響此平衡的移動,故C錯誤;
D.反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,在原容器中按=1繼續(xù)充入一定量反應(yīng)物,壓強(qiáng)增大,平衡正向進(jìn)行,Cl2的轉(zhuǎn)化率增大,故D正確;
故答案為:AD。

(2)①根據(jù)元素守恒可推測出具有強(qiáng)烈殺菌作用的物質(zhì)為HClO,所以二氯胺與水反應(yīng)方程式為:NHCl2+2H2O=2HClO+2NH3;

②容器為密閉容器,據(jù)圖可知C點(diǎn)處HCl的濃度最大,體系中HCl的濃度越大則Cl2轉(zhuǎn)化率越大,所以C點(diǎn)Cl2轉(zhuǎn)化率最高;起始量2molCl21molNH3,根據(jù)方程式可知Cl2NH3按照2:1的比例進(jìn)行反應(yīng),所以轉(zhuǎn)化率始終相同;B點(diǎn)處HClCl2的濃度相同,設(shè)平衡時c(HCl)=amol/L,初始c(Cl2)=,c(NH3)=,則

則有1-a=a,解得a=0.5mol/L,所以平衡時c(HCl)=0.5mol/L,c(Cl2)=0.5mol/L,c(NH3)=0.25mol/L,平衡常數(shù)K=,故答案為:C=;4

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】磷酸氯喹在細(xì)胞水平上能有效抑制新型冠狀病毒(2019nCOV)的感染,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是

A.基態(tài)C1原子的核外電子有17種運(yùn)動狀態(tài)

B.CN、O、P四種元素中電負(fù)性最大的是O

C.H3PO4分子中磷原子的價層電子對數(shù)為4

D.與足量H2發(fā)生加成反應(yīng)后,該分子中手性碳原子個數(shù)不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮、磷、砷、鐵等元素及其化合物在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、科技、國防建設(shè)中有著許多獨(dú)特的用途。

(1)基態(tài)砷原子中核外電子占據(jù)最高能層的符號為__,該能層的原子軌道數(shù)有__個。

(2)氮的一種氫化物N2H4是一種良好的火箭發(fā)射燃料,傳統(tǒng)制備肼的方法是:NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O,又知肼的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)分別為1.4℃113.5℃,氨氣的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)分別為-77.7℃、-33.5℃。

①N2H4中氮原子的雜化軌道類型為__雜化,基態(tài)N原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為___形。

肼與氨氣熔點(diǎn)、沸點(diǎn)差異最主要的原因是__

(3)氨分子是一種常見配體,配離子[Co(NH3)6]3+中存在的化學(xué)鍵有__(填序號)

A.離子鍵 B.極性鍵 C.配位鍵 D.氫鍵

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列表述正確的是

A.鋼鐵吸氧腐蝕中的正極反應(yīng):4OH 4e-=2H2O +O2

B.工業(yè)上用電解法制鎂:MgCl2(熔融)Mg+Cl2

C.使pH試紙顯藍(lán)色的溶液中:Na、Mg2、ClOHSO3-能大量共存

D.0.1 mol·L1的溶液中:Na、HCO3-、K、NO3-能大量共存

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( 。

A. 常溫、常壓下,4.6 g NO2N2O4混合氣體中含有的氧原子數(shù)目為0.2NA

B. 1 mol的羥基與1 mol的氫氧根離子所含電子數(shù)均為10NA

C. 0.1 mol FeCl3溶于1 L水中,所得溶液含Fe3離子數(shù)目為0.1NA

D. 在高溫下,1 mol Fe與足量的水蒸氣反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為3NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度下,在2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體隨時間變化的曲線如圖所示。

請回答下列問題:

(1)由圖中數(shù)據(jù)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

(2)反應(yīng)開始至2 min,Z的平均反應(yīng)速率為____,此時X的轉(zhuǎn)化率為_____。

(3)5 minZ的生成速率與6 minZ的生成速率相比較,前者______后者(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)對于該反應(yīng),能增大正反應(yīng)速率的的措施是________

A.增大容器容積 B.移走部分Y C.通入大量X D.升高溫度 E.加催化劑

(5)此反應(yīng)在三種不同情況下的反應(yīng)速率分別為:

v(X)=6mol/(L·min) v(Y)= 6 mol/(L·min) v(Z)=8 mol/(L·min)

其中反應(yīng)速率最快的是________(填編號)。

(6)下列各項(xiàng)中不可以說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡的是______(填字母)。

a.混合氣體的密度不變

b.混合氣體的壓強(qiáng)不變

c.同一物質(zhì)的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率

d.X的濃度保持不變

e.生成1 mol Z和同時生成1.5 mol X

f.X、Y、Z的反應(yīng)速率之比為312

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表是元素周期表的一部分,針對表中的①~⑩種元素,回答下列問題:

主族周期

I A

II A

III A

IV A

V A

VI A

VII A

0

2

3

4

(1)元素①的名稱是______;元素②在周期表中所處位置________。

(2)元素②的簡單氫化物的結(jié)構(gòu)式為________;

(3)用電子式表示元素⑤與⑦的化合物的形成過程:__________________。

(4)表示④與⑨按原子個數(shù)比1:1形成的化合物的電子式:______,該化合物中含有的化學(xué)鍵的類型______。

(5)元素③④⑥形成的氫化物沸點(diǎn)由高到底的順序(寫化學(xué)式)_____________。

(6)④、⑥、⑦、⑨四種元素形成的簡單離子,離子半徑由大到小的順序是_____(請用離子符號表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)實(shí)驗(yàn)室在配制Cu(NO3)2的溶液時,常將Cu(NO3)2固體先溶于較濃的硝酸中,再用蒸餾水稀釋到所需的濃度,其目的是_________

(2)FeCl3凈水的原理是(用離子方程式表示)_________將AlCl3溶液蒸干,灼燒,最后得到的主要固體產(chǎn)物是______(寫化學(xué)式)

(3)已知草酸是二元弱酸,常溫下測得0.1mol/L的KHC2O4的pH為4.8,則此KHC2O4溶液中c(C2O42-)____c(H2C2O4) (填“大于”或“小于”或“等于”)

(4)泡沫滅火器內(nèi)裝有NaHCO3飽和溶液,該溶液呈現(xiàn)堿性的原因是(用離子方程式表示)______ ;滅火器內(nèi)另一容器中裝有Al2(SO4)3溶液,該溶液呈酸性的原因是(用離子方程式表示)_______,當(dāng)意外失火時,使泡沫滅火器倒過來搖動即可使藥液混合,噴出大量的白色泡沫,阻止火勢蔓延,其相關(guān)的離子方程式為________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸和乙醇在一定溫度下制備乙烯,某學(xué)習(xí)小組設(shè)計實(shí)驗(yàn)利用以下裝置證明濃硫酸在該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物有SO2,并制備12-二溴乙烷。

下列說法正確的是

A.濃硫酸在該反應(yīng)中主要作用是催化劑、脫水劑

B.裝置III、IV中的試劑依次為酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液

C.實(shí)驗(yàn)完畢后,采用萃取分液操作分離12-二溴乙烷

D.裝置II中品紅溶液褪色體現(xiàn)了SO2的還原性

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