題目列表(包括答案和解析)
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(17分)人工固氮是指將氮元素由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的過程。據(jù)報道,常溫、常壓、光照條件下,N2在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應,生成的主要產(chǎn)物為NH3,相應的熱化學方程式為:N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g) △H=+765.0kJ /mol。
Ⅰ.請在下圖所示的坐標中畫出上述反應在有催化劑和無催化劑兩種情況下反應體系中的能量變化示意圖,并進行標注(包括△H)。
Ⅱ.目前工業(yè)合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ /mol。
回答下列問題:
(1)氫氣的燃燒熱△H=_______________kJ/mol。
(2)在恒溫恒容密閉容器中進行的合成氨反應,下列能表示達到平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。
a.混合氣體的壓強不再發(fā)生變化
b.混合氣體的密度不再發(fā)生變化
c.反應容器中N2、NH3的物質(zhì)的量的比值不再發(fā)生變化
d.單位時間內(nèi)斷開a個H-H鍵的同時形成3 a個N-H鍵
e.三種物質(zhì)的濃度比恰好等于化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比
(3)在恒溫恒容的密閉容器中,合成氨反應的各物質(zhì)濃度變化曲線如下圖所示。請回答下列問題:
① 表示N2 的濃度變化的曲線是 (選填曲線代號“A”、“B”或“C”)。
② 前25 min 內(nèi),用H2 的濃度變化表示的化學反應平均速率是 。
③在25 min 末反應剛好達到平衡,則該溫度下反應的平衡常數(shù)K = (計算結果可用分數(shù)表示)。若升高溫度,該反應的平衡常數(shù)值將_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)在第25 min 末,保持其它條件不變,若升高反應溫度并設法保持該溫度不變,在第35 min末再次達到平衡。平衡移動過程中H2 濃度變化了1.5 mol·L-1,請你在圖中畫出第25 min ~ 40 min NH3濃度變化曲線。
(5)在一定溫度下,將1 mol N2和3 mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發(fā)生反應,達到平衡狀態(tài)時,測得氣體總物質(zhì)的量為2.8 mol 。
①達平衡時,H2的轉(zhuǎn)化率α1 = ____________。
②在相同條件下,若起始時只將NH3置于該容器中,達到平衡狀態(tài)時NH3的轉(zhuǎn)化率為α2,當α1 + α2 =1時,則起始時n (NH3)= ________mol。
下圖中的B~K分別代表有關反應的一種反應物或生成物,其中A、C、F、K是固體;E是常見的氣體單質(zhì),I是紅棕色的氣態(tài)氧化物。固態(tài)物質(zhì)A(混合物)加熱后生成的氣體混合物若通過堿石灰只剩余氣體B,若通過濃硫酸則只剩余氣體D。各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關系如下圖所示:
請回答下列問題:
(1)B的化學式為_____________________,D的電子式_________________________.
(2) 寫出實驗室檢驗A物質(zhì)中含有的陽離子的方法 。
(3) 寫出實驗室制取B的化學方程式 。
(4) 將0.01mol D通入 1L 0.01mol/L F溶液中,所得溶液中所含離子濃度由大到小排列順序為 。
(5) 寫出N的稀溶液與過量的鐵粉反應的離子方程式 。
(6) 若混合氣體通過堿石灰得到的氣體B與通過濃硫酸得到的氣體D的物質(zhì)的量之比是8∶5,則用物質(zhì)的量的關系表示此固體A的組成為 。
現(xiàn)有AlCl3和FeCl3混合溶液,其中Al3+和Fe3+的物質(zhì)的量之和為0.1 mol,在此溶液中加入90 mL 4 mol·L-1的NaOH溶液,使其充分反應,設Al3+物質(zhì)的量與總物質(zhì)的量的比值為x.
(1)計算溶液中產(chǎn)生的沉淀只有Fe(OH)3時x的取值范圍.請在坐標圖中作出沉淀總量(mol)隨x(0→1)變化的曲線.
(2)若Fe3+和Al3+物質(zhì)的量之和為A mol(A為合理數(shù)值),其他條件不變時,求沉淀中同時有Fe(OH)3和Al(OH)3的x取值范圍和各沉淀的物質(zhì)的量(用含A、x的式子表示).
下圖中的B~K分別代表有關反應的一種反應物或生成物,其中A、C、F、K是固體;E是常見的氣體單質(zhì),I是紅棕色的氣態(tài)氧化物。固態(tài)物質(zhì)A(混合物)加熱后生成的氣體混合物若通過堿石灰只剩余氣體B,若通過濃硫酸則只剩余氣體D。各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關系如下圖所示:
請回答下列問題:
(1)B的化學式為_____________________, D的電子式_________________________.
(2) 寫出實驗室檢驗A物質(zhì)中含有的陽離子的方法 。
(3) 寫出實驗室制取B的化學方程式 。
(4) 將0.01mol D通入 1L 0.01mol/L F溶液中,所得溶液中所含離子濃度由大到小排列順序為 。
(5) 寫出N的稀溶液與過量的鐵粉反應的離子方程式 。
(6) 若混合氣體通過堿石灰得到的氣體B與通過濃硫酸得到的氣體D的物質(zhì)的量之比是8∶5,則用物質(zhì)的量的關系表示此固體A的組成為 。
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