【題目】一氯氨、二氯氨和三氯氨(NH2Cl、NHCl2和NCl3)是常用的飲用水二級(jí)消毒劑。
(1)用Cl2和NH3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(gè)恒溫(反應(yīng)溫度分別為400℃、T℃)容器中分別加入2molCl2和2molNH3,測得各容器中n(Cl2)隨反應(yīng)時(shí)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 |
①T℃_____400℃(填“>”或“<”),該反應(yīng)的ΔH____0(填“>”或“<”)。
②該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)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)Cl2和NH3物質(zhì)的量之比為3∶1,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(dòng)
D. 反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,在原容器中按繼續(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。
①NHCl2在中性、酸性環(huán)境中會(huì)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2molCl2和1molNH3充入某密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),測得平衡時(shí)Cl2和HCl的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示。則A、B、C三點(diǎn)中Cl2轉(zhuǎn)化率最高的是________點(diǎn)(填“A”“B”或“C”);B點(diǎn)時(shí)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】> < 低溫 AD NHCl2 +2H2O = 2HClO + NH3 C = 4
【解析】
(1)①根據(jù)溫度對反應(yīng)速率以及平衡移動(dòng)的影響進(jìn)行分析;
②ΔH-TΔS<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;
③A. NCl3(l)為液體,反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化,氣體體積不變,則氣體的密度會(huì)隨反應(yīng)進(jìn)行而變化;
B. 容器內(nèi)Cl2和NH3物質(zhì)的量之比為3:1,不能證明濃度不變;
C. 改變純液體物質(zhì)的用量,不影響平衡的移動(dòng);
D. 起始量為2molCl2和2molNH3,反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,在原容器中按繼續(xù)充入一定量反應(yīng)物,相當(dāng)于增大壓強(qiáng);
(2)①NHCl2在中性、酸性環(huán)境中會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈水解,生成具有強(qiáng)殺菌作用的物質(zhì)為次氯酸,另一物質(zhì)為氨氣;
②根據(jù)壓強(qiáng)對平衡移動(dòng)的影響比較轉(zhuǎn)化率的大;由于Cl2和NH3是按照化學(xué)計(jì)量數(shù)之比充入,則任一點(diǎn)均有,轉(zhuǎn)化率:α(Cl2)=α(NH3);根據(jù)B點(diǎn)氯氣和氯化氫物質(zhì)的量相同,設(shè)參加反應(yīng)氨氣物質(zhì)的量xmol,列三段式計(jì)算平衡時(shí)刻各氣體物質(zhì)的濃度,進(jìn)而計(jì)算平衡常數(shù)。
(1)①溫度越高,反應(yīng)速率越快,其他條件相同時(shí),由表格數(shù)據(jù)可知40min時(shí),T℃時(shí)消耗氯氣較多,且T℃時(shí)反應(yīng)先達(dá)到平衡,則T℃時(shí)的反應(yīng)速率比400℃時(shí)的反應(yīng)速率快,則T℃>400℃;在400℃時(shí),甲容器平衡后氯氣為0.80mol,在T℃時(shí),乙容器平衡后氯氣為1.00mol,乙中剩余氯氣較多,說明溫度升高平衡逆向移動(dòng),則逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),△H<0;故答案為:>;<;
②該反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),且正向?yàn)殪販p小的反應(yīng),ΔH-TΔS<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則應(yīng)為低溫條件;故答案為:低溫;
③A. NCl3(l)為液體,反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化,氣體體積不變,則氣體的密度會(huì)隨反應(yīng)進(jìn)行而變化,則若容器內(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. 容器內(nèi)Cl2和NH3物質(zhì)的量之比為3:1,不能證明濃度不變,則不能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C. NCl3為純液體,改變其用量,不影響平衡的移動(dòng),故D錯(cuò)誤;
D. 起始量為2molCl2和2molNH3,反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,在原容器中按繼續(xù)充入一定量反應(yīng)物,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),達(dá)新平衡后Cl2的轉(zhuǎn)化率增大,D項(xiàng)正確;故答案為:AD;
(2)①NHCl2在中性、酸性環(huán)境中會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈水解,生成具有強(qiáng)殺菌作用的物質(zhì)為次氯酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NHCl2 +2H2O = 2HClO + NH3;故答案為:NHCl2 +2H2O = 2HClO + NH3;
②該反應(yīng)2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g)為氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),氯氣轉(zhuǎn)化率增大,則A、B、C三點(diǎn)中氯氣轉(zhuǎn)化率最高的是C點(diǎn);由于Cl2和NH3是按照化學(xué)計(jì)量數(shù)之比充入,則任一點(diǎn)均有,轉(zhuǎn)化率:α(Cl2)=α(NH3);B點(diǎn)氯氣和氯化氫物質(zhì)的量相同,設(shè)參加反應(yīng)氨氣物質(zhì)的量xmol,則可得三段式,則2-2x=2x,解得x=0.5,則平衡是c(Cl2)=0.5mol/L,c(NH3)=0.25mol/L,c(HCl)=0.5mol/L,平衡常數(shù);故答案為:C;=;4。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了測定某銅銀合金的成分,將合金完全溶解于的濃硝酸中,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況的氣體反應(yīng)生成氣體只有NO和,并測得溶液中,假設(shè)反應(yīng)前后溶液的體積不變,則氣體中NO、的體積比為
A.1:1B.2:1C.3:1D.1:3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我省盛產(chǎn)礦鹽(主要成分是NaCl,還好有SO42-等其他可溶性雜質(zhì)的離子)。下列有關(guān)說法正確的是
A. 有礦鹽生成食鹽,除去SO42-最合適的實(shí)際是Ba(NO3)2
B. 工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣
C. 室溫下,AgCl在水中的溶解度小于在食鹽中的溶解度
D. 用酚酞試液可鑒別飽和食鹽水和飽和純堿溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】前四周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大。A元素的基態(tài)陰離子的電子排布式與基態(tài)鋰離子的相同,A和E位于同主族,基態(tài)B原子核外有3個(gè)能級(jí)且各能級(jí)上容納的電子數(shù)相等,基態(tài)D原子核外有2個(gè)未成對電子,最外能層符號(hào)為L。+1價(jià)F離子的3d能級(jí)達(dá)到全充滿結(jié)構(gòu)。
回答下列問題:
(1)基態(tài)C原子價(jià)電子排布圖為_________。
(2)B、C、D三種元素第一電離能由大到小排序?yàn)?/span>____(填元素符號(hào),下同),它們的電負(fù)性由小到大排序?yàn)?/span>____。
(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,a L C2氣體含π鍵的物質(zhì)的量為__。與C2D互為等電子體的分子有___(任寫一種)。B、C分別與D構(gòu)成的陰離子中,立體構(gòu)型為平面三角形的有___(填離子符號(hào))。
(4)由A、B、C、D中的幾種原子構(gòu)成的分子中,含極性鍵的非極性分子有___(填一種,下同);既含極性鍵,又含非極性鍵的極性分子有___。
(5)C、F組成的晶體的晶胞如圖所示。已知該晶體密度為ρ g·cm-3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,則C、F最近的核間距為____ pm。
(6)A和E組成晶體,其晶胞如圖所示。E粒子周圍有___個(gè)E緊密相鄰且最近;連接與E粒子等距離且最近的A粒子構(gòu)成的形狀是_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),我國目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)在25℃、101kPa時(shí),2gC2H2(g)完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是100kJ,則C2H2燃燒的熱化學(xué)方程式是_________________________ 。
(2)已知:C(石墨,s)+O2(g) = CO2(g) △H = —393.5kJ·mol—1,C(金剛石,s)+ O2(g) =CO2(g) △H =—395.0kJ·mol—1,則反應(yīng)C(石墨,s) = C(金剛石,s) △H =______kJ·mol—1。由此可知,石墨和金剛石相比更穩(wěn)定的是 _______(填“石墨”或“金剛石”)。
(3)已知H2(g)的燃燒熱△H 1=—285.0kJ·mol—1,CO(g)的燃燒熱△H 2=—283.0kJ·mol—1, CH3OH(l)的燃燒熱△H3=—726.0kJ·mol—1。0.2mol由H2 和CO組成的混合氣體在完全燃燒時(shí)放出56.8kJ的能量,則混合氣體中H2 和CO的質(zhì)量比為_________。工業(yè)上在催化劑的作用下,可用H2(g)和CO(g)合成CH3OH(l)。請寫出由H2(g)和CO(g)合成CH3OH(l)的熱化學(xué)方程式:_______________________。
(4)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液的中和熱可表示為 H+ (aq)+OH— (aq) = H2O(l) △H =—57.3kJ·mol—1。已知:CH3COOH(aq)+NaOH(aq) = CH3COONa(aq)+H2O(l) △H =—33.1kJ·mol—1。請寫出醋酸溶液電離的熱化學(xué)方程式:_______________。
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【題目】下列說法正確的是
A.烷烴的通式為CnH2n+2,隨n值增大,碳元素的質(zhì)量百分含量逐漸減小
B.乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物為溴乙烷
C.1mol苯恰好與3mol氫氣完全加成,說明一個(gè)苯分子中有三個(gè)碳碳雙鍵
D.C7H16,主鏈上有5個(gè)碳原子的同分異構(gòu)體共有5種
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【題目】(1)已知①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1
②CH4 (g)+O2(g)=CO (g)+2H2O(g) ΔH=-564.3kJ·mol-1
則CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)制取CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式:___。
(2)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反應(yīng)熱 ΔH=___kJ·mol-1。
化學(xué)鍵 | C—H | C—F | H—F | F—F |
鍵能/(kJ·mol-1) | 414 | 489 | 565 | 155 |
(3)氫氣是合成氨反應(yīng)的重要原料,F(xiàn)將lmolN2和3molH2投入1L的密閉容器,在一定條件下,利用如下反應(yīng)模擬合成氨的工業(yè)化生產(chǎn):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。當(dāng)改變某一外界條件(溫度或壓強(qiáng))時(shí),NH3的體積分?jǐn)?shù)ψ(NH3)變化趨勢如圖所示。
回答下列問題:
①平衡時(shí),M點(diǎn)NH3的體積分?jǐn)?shù)為10%,則N2的物質(zhì)的量為___(保留兩位有效數(shù)字)。
②X軸上a點(diǎn)的數(shù)值比b點(diǎn)__(填“大”或“小”);圖中,Y軸表示__(填“溫度”或“壓強(qiáng)”),判斷的理由是__。
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【題目】(1)超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí),尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層?茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)化成CO2和N2,化學(xué)方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,則反應(yīng)的ΔH___0(填“>”“<”或“=”)。
(2)已知:反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1;反應(yīng)Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2。不同溫度時(shí)K1、K2的值如下表:
溫度/K | K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.38 |
1 173 | 2.15 | 1.67 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的K。
①平衡常數(shù)的表達(dá)式K1=___;
②溫度為973K時(shí):K=___;(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位)
③反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是__(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(3)已知在溫度為T時(shí),CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=0.32,在該溫度下,已知c始(CO)=1mol·L-1,c始(H2O)=1mol·L-1,某時(shí)刻經(jīng)測定CO的轉(zhuǎn)化率為10%,則該反應(yīng)___(填“已經(jīng)”或“沒有”)達(dá)到平衡,原因是__;此時(shí)刻v正__(填“>”或“<”)v逆。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】霧霾嚴(yán)重影響人們的生活,汽車尾氣排放是造成霧霾天氣的重要原因之一。已知汽車尾氣排放時(shí)容易發(fā)生以下反應(yīng):
①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=akJ·mol-1
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2=bkJ·mol-1
③CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH3=ckJ·mol-1
④2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH4
請回答下列問題:
(1)根據(jù)反應(yīng)①②③,確定反應(yīng)④中ΔH4=____kJ·mol-1。
(2)對于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則反應(yīng)①的Kp=__(用表達(dá)式表示)。
(3)下列情況能說明反應(yīng)②已達(dá)平衡狀態(tài)的是__(填字母)。
A.單位時(shí)間內(nèi)生成1molNO2的同時(shí)消耗了1molNO
B.在恒溫恒容的容器中,混合氣體的密度保持不變
C.在絕熱恒容的容器中,反應(yīng)的平衡常數(shù)不再變化
D.在恒溫恒壓的容器中,NO的體積分?jǐn)?shù)保持不變
(4)試分析高溫下不利于反應(yīng)③自發(fā)進(jìn)行的原因__。
(5)探究反應(yīng)④中平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物中起始的比值、溫度的關(guān)系,得到如圖2所示的曲線。在X、Y、Z三點(diǎn)中,CO的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序是__。
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