【題目】氨催化分解既可防治氨氣污染,又能得到氫能源,得到廣泛研究。
(1)已知:①反應(yīng)I:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-1266.6 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8 kJ·mol-1
③H2O(l)═H2O(g) ΔH3=+44.0 kJ·mol-1
則反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的反應(yīng)熱△H=___。
(2)合成甲醇的反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2,在10 L恒容密閉容器中加入4 mol CO和8 mol H2,測得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,200℃時n(H2)隨時間的變化如下表所示:
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8.0 | 5.4 | 4.0 | 4.0 |
①△H2_____(填“>”“<”或“=”)0。
②下列說法正確的是_______(填標(biāo)號)。
a.溫度越高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)越大
b.達(dá)平衡后再充入稀有氣體,CO的轉(zhuǎn)化率提高
c.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化時,反應(yīng)達(dá)到最大限度
d.圖中壓強(qiáng)p1<p2
③03min內(nèi)用CH3OH表示的反應(yīng)速率v(CH3OH)=___(保留三位小數(shù))。
④200℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__。向上述200℃達(dá)到平衡的恒容密閉容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH,保持溫度不變,則化學(xué)平衡__(填“正向”、“逆向”或“不”)移動。
(3)體積相同的甲、乙兩個容器中,分別都充有等物質(zhì)的量的SO2和O2,在相同溫度下發(fā)生反應(yīng):2SO2+O22SO3,并達(dá)到平衡,在這過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率(______________)
A. 等于p% B. 大于p% C. 小于p% D. 無法判斷
【答案】+92.1 kJ/mol < cd 0.067 mol/(Lmin) 6.25 正向 B
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律,將已知的熱化學(xué)方程式疊加,可得待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;
(2)①溫度對平衡的影響因素為溫度升高,化學(xué)平衡向吸熱方向移動,如果正向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率會升高;
②a.平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度,當(dāng)平衡正向移動時平衡常數(shù)增大;
b.達(dá)平衡后再充入稀有氣體,壓強(qiáng)增大,但不影響反應(yīng)物和生成物的濃度,平衡不移動;
c.反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在進(jìn)行的過程中,達(dá)到平衡前氣體總物質(zhì)的量在不斷變化;
d.在恒溫恒容的條件下,增大壓強(qiáng),平衡向氣體總物質(zhì)的量減小的方向移動;
③先根據(jù)圖表計算在03 min內(nèi)CH3OH的變化濃度,再利用公式v=計算03 min內(nèi)v(CH3OH);
④結(jié)合平衡狀態(tài)時各種物質(zhì)的濃度計算平衡常數(shù)K,向上述200℃達(dá)到平衡的恒容密閉容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH,保持溫度不變,根據(jù)此時濃度計算Qc=,再比較Qc與K的關(guān)系判斷平衡移動方向;
(3)甲為恒溫恒容,乙為恒溫恒壓,正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),平衡時混合氣體物質(zhì)的量減小,則平衡時甲中壓強(qiáng)小于乙中壓強(qiáng),乙中平衡等效為在甲中平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡正向移動。
(1)①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-1266.6 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8 kJ·mol-1
③H2O(l)═H2O(g) ΔH3=+44.0 kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律計算[①-(②+③)×6]×,得到NH3分解為N2和H2的熱化學(xué)方程式:2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.1 kJ/mol;
(2)①由圖示可知在恒壓條件下,隨著溫度的升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明升高溫度平衡逆向移動,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H2<0;
②a.反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)正方向為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,化學(xué)平衡常數(shù)減小,a錯誤;
b.達(dá)平衡后再充入稀有氣體,壓強(qiáng)增大,但由于反應(yīng)體系中任何一種物質(zhì)的濃度不變,所以化學(xué)平衡不移動,CO的轉(zhuǎn)化率不變,b錯誤;
c.反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在進(jìn)行的過程中,達(dá)到平衡前氣體總物質(zhì)的量在不斷變化,當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化時,說明混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變,反應(yīng)達(dá)到平衡,即反應(yīng)達(dá)到最大限度,c正確;
d.該反應(yīng)的正反應(yīng)物是氣體體積減小的反應(yīng),在恒溫恒容的條件下,增大壓強(qiáng),平衡向正方向移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大,即圖中壓強(qiáng)p1<p2,d正確;
故合理選項是cd;
③根據(jù)圖示可知:在03 min內(nèi)H2的物質(zhì)的量變化4.0 mol,則會同時消耗2.0 mol CO,反應(yīng)產(chǎn)生2.0 mol CH3OH,則v(CH3OH)= =0.067 mol/(Lmin);
④由③可知反應(yīng)在3 min時已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時c(H2)=(8.0-4.0)mol÷10 L=0.4 mol/L,c(CO)=0.2 mol/L,c(CH3OH)=0.2 mol/L,則根據(jù)平衡常數(shù)含義,可得200℃時平衡常數(shù)K==6.25;向上述200℃達(dá)到平衡的恒容密閉容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH,此時各物質(zhì)的濃度為c(CO)=0.2 mol/L,c(H2)=0.6 mol/L,c(CH3OH)=0.4 mol/L,保持溫度不變,則化學(xué)平衡不變,此時Qc==2.78<6.25=K,則此時平衡應(yīng)向正反應(yīng)方向移動;
(3)甲為恒溫恒容,乙為恒溫恒壓,由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),平衡時混合氣體物質(zhì)的量減小,則平衡時甲中壓強(qiáng)小于乙中壓強(qiáng),乙中平衡等效為在甲中平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡正向移動,則乙的SO2的轉(zhuǎn)化率將大于甲的SO2的轉(zhuǎn)化率,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,所以乙中容器中SO2的轉(zhuǎn)化率大于P%,故合理選項是B。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在玻璃生產(chǎn)中,熔爐里原料發(fā)生的主要反應(yīng)為:2Na2CO3+CaCO3+3SiO22Na2SiO3+CaSiO3+CO2↑
(1)某反應(yīng)物在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電,它屬于___晶體。
(2)上述反應(yīng)里所涉及的短周期元素原子半徑由大到小的順序為___。
(3)碳和硅屬于同族元素,該族元素的原子最外層軌道表示式為___。
(4)寫一個能比較碳元素和氧元素非金屬性強(qiáng)弱的化學(xué)反應(yīng)方程式:___。
(5)CO2的電子式為___。
(6)反應(yīng)物Na2CO3和CaCO3均能制備二氧化碳,但是往往不是都能使用稀硫酸,請說明理由:___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上常用SO2除去原料氣中少量CO生成物為S和氧和CO2。
(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________
(2)上述反應(yīng)中,每減少2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________________。
(3)上述反應(yīng)所涉及的三種元素中原子半徑從大到小的排列順序為______________;三種元素非金屬性由強(qiáng)到弱的順序為__________________;反應(yīng)所涉及的化合物中僅有一種是非極性分子,其電子式為_______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋁是地殼中含量最多的金屬元素,鋁及其化合物在日常生活、工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。
(1)鋁原子核外有_________種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子,有_________種能量不同的電子,寫出鋁在元素周期表中的位置:________
(2)氮化鋁具有強(qiáng)度高,耐磨,抗腐蝕,熔點(diǎn)可達(dá)2200℃。推測氮化鋁是________晶體,試比較組成該物質(zhì)的兩微粒半徑大。_______
(3)可用鋁和氧化鋇反應(yīng)可制備金屬鋇:4BaO+2AlBaO·Al2O3+3Ba↑的主要原因是_______(選填編號)。
a.Al活潑性大于Ba b.Ba沸點(diǎn)比Al的低 c.BaO·Al2O3比Al2O3穩(wěn)定
(4)工業(yè)上用氫氧化鋁、氫氟酸和碳酸鈉制取冰晶石(Na3AlF6)。其反應(yīng)物中有兩種元素在周期表中位置相鄰,可比較它們金屬性或非金屬性強(qiáng)弱的是_________(選填編號)。
a.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 b.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸(堿)性
c.單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的難易 d.單質(zhì)與同濃度酸發(fā)生反應(yīng)的快慢
(5)描述工業(yè)上不用電解氯化鋁而是用電解氧化鋁的方法獲得鋁單質(zhì)的原因:_______
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在如圖所示電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性裝置中,若向某一電解質(zhì)溶液中逐滴加入另一種溶液時,則燈光由亮變暗至熄滅后又逐漸變亮的是( )
A.鹽酸中逐滴加入食鹽溶液
B.醋酸中逐滴加入氫氧化鈉溶液
C.飽和石灰水中不斷通入CO2
D.醋酸中逐滴加入氨水
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】石墨烯是只由一層碳原子所構(gòu)成的平面薄膜,其結(jié)構(gòu)模型見如圖。有關(guān)說法錯誤的是( 。
A.晶體中碳原子鍵全部是碳碳單鍵
B.石墨烯與金剛石都是碳的同素異形體
C.石墨烯中所有碳原子可以處于同一個平面
D.從石墨中剝離得到石墨烯需克服分子間作用力
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在36g炭不完全燃燒所得氣體中CO和CO2的體積比為1:2。已知:
C(s)+1/2O2(g) === CO(g); △H1=-110.35kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g) === CO2(g);△H2=-282.57kJ/mol
則與36g炭完全燃燒相比,損失的熱量是( )
A.392.93kJB.282.57kJC.784.92kJD.3274.3kJ
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)已知2molH2完全燃燒生成水蒸氣放出熱量484kJ,且1molH-H鍵斷裂時吸收熱量為436kJ,1molO=O鍵斷裂時吸收熱量為496kJ,則水蒸氣中1molH-O鍵形成時放出的熱量為_____。
(2)蓋斯定律認(rèn)為:不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成,整個過程的總熱效應(yīng)相同。試運(yùn)用蓋斯定律回答下列問題:
已知:H2O(g) === H2O(l) ΔH1= —Q1 kJ/mol
C2H5OH(g) === C2H5OH(l) ΔH2= —Q2 kJ/mol
C2H5OH(g) + 3O2(g) === 2CO2(g) +3H2O(g) ΔH3= —Q3 kJ/mol
若使46g液態(tài)無水酒精完全燃燒,并恢復(fù)到室溫,則整個過程中放出的熱量為____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)在常溫下發(fā)生水解時,對應(yīng)的離子方程式正確的是
①NaHCO3:HCO3-+H2OCO32-+H3O+
②NH4Cl:NH4++H2ONH3·H2O+H+
③CuSO4:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
④NaF:F-+H2O===HF+OH-
A. ①②B. ②③C. ①③D. ②④
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