【題目】含氮化合物對環(huán)境、生產(chǎn)和人類生命活動等具有很大的影響。請按要求回答下列問題

(1)利用某分子篩作催化劑,NH3可脫除工廠廢氣中的NO、NO2,反應機理如下圖所示。A包含物質為H2O___________(填化學式)

(2)已知:4NH3(g)+6NO(g) =5N2(g)+6H2O(g) H1=a kJ/mol

4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) H2=b kJ/mol

H2O(l)=H2O(g) H3=+c kJ/mol

則反應4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)H=___________ kJ/mol

(3)工業(yè)上利用氨氣生產(chǎn)氫氰酸(HCN的反應為:CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g ) H>0

①其他條件一定,達到平衡時NH3轉化率隨外界條件X變化的關系如圖甲所示。則X可以是___________(填字母序號)

a.溫度 b.壓強 c.催化劑 d

②在一定溫度下,向2L密閉容器中加入 n mol CH42 moI NH3,平衡時NH3體積分數(shù)隨n變化的關系如圖乙所示。

a點時,CH4的轉化率為___________%;平衡常數(shù):K(a)_____K(b)(“>”“=”“<”)。

(4)肌肉中的肌紅蛋白(Mb)O2結合生成MbO2,其反應原理可表示為: Mb(ag)+O2(g)MbO2(aq),該反應的平衡常數(shù)可表示為:。在37℃條件下達到平衡時,測得肌紅蛋白的結合度(a)P(O2)的關系如圖丙所示[]。研究表明正反應速率ν=k·c(Mb) · P(O2),逆反應速率ν=k·c(MbO2)(其中kk分別表示正反應和逆反應的速率常數(shù))。

①試寫出平衡常數(shù)K與速率常數(shù)k、k之間的關系式為K=___________(用含有k、k的式子表示)。

②試求出圖丙中c點時,上述反應的平衡常數(shù)K=___________kPa1。已知k=60s1,則速率常數(shù)k=___________s1·kPa1

【答案】N2 bd 25 = 2 120

【解析】

(1)根據(jù)流程圖,可知NH3與廢氣中的NO、NO2反應產(chǎn)生氮氣和水;

(2)根據(jù)蓋斯定律,將已知的三個熱化學方程式疊加,就得到相應的反應的熱化學方程式;

(3)CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g ) H>0的正反應是氣體體積增大的吸熱反應,根據(jù)X越大,NH3的轉化率越小分析影響因素;

②根據(jù)加入2molNH32molCH4時,利用三段式法,結合平衡時氨氣含量是30%,計算出各種物質的平衡物質的量,再結合反應時二者消耗關系,可計算CH4的轉化率;并根據(jù)化學平衡常數(shù)的含義計算此時反應平衡常數(shù);

(4)①根據(jù)可逆反應達到平衡狀態(tài)時,V=V,結合平衡常數(shù)表達式計算KK、K的關系;

②將P(O2)=4.5kPa,肌紅蛋白的結合度(a)90%,帶入平衡常數(shù)表達式可得K;將K=中的K、k逆帶入可得k

(1)根據(jù)流程圖可知NH3與廢氣中的NO、NO2反應,最終產(chǎn)生無毒無害的氮氣和水;

(2)4NH3(g)+6NO(g) =5N2(g)+6H2O(g) H1=a kJ/mol

4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) H2=b kJ/mol

H2O(l)=H2O(g) H3=+c kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律,將(×2+×3-×30)×,整理可得4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) H=kJ/mol;

(3)①反應CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g )的正反應是氣體體積增大的吸熱反應,根據(jù)圖象可知:X越大,氨氣的轉化率越小。

a.升高溫度,化學平衡向吸熱的正反應方向移動,使氨氣的轉化率增大,a錯誤;

b.增大壓強,化學平衡向氣體體積減小的逆反應方向移動,使氨氣的轉化率降低,b正確

c.催化劑只能改變反應速率,但不能使化學平衡發(fā)生移動,因此對氨氣的轉化率無影響,c錯誤;

d.增大,相對來說氨氣增大的多,平衡正向移動,但平衡移動消耗量遠遠小于加入氨氣的量,所以氨氣的轉化率降低,d正確;

故合理選項是ad;

②對于反應:CH4(g) + NH3(g)HCN(g)+3H2(g ),假設反應消耗CH4物質的量為x

開始(mol) 2 2 0 0

轉化(mol) x x x 3x

平衡(mol) 2-x 2-x x 3x

根據(jù)圖象可知在平衡時氨氣的體積分數(shù)是30%,可得=30%,解得x=0.5,則a點時,CH4的轉化率為=25%;

由于溫度不變,所以無論是在線上任何一點,化學反應的平衡常數(shù)都不變,因此K(a)=K(b);

(4)①可逆反應達到平衡狀態(tài)時,V=V,由于ν=k·c(Mb)· P(O2),ν=k·c(MbO2),所以k·c(Mb)· P(O2)= k·c(MbO2),,而反應Mb(ag)+O2(g)MbO2(aq)的平衡常數(shù)K=;

②將C點時,P(O2)=4.5,肌紅蛋白的結合度(a)90%帶入平衡常數(shù)表達式中可得K==2;

K=,由于K=2k=60s-1帶入該式子,可得k=Kk=2×60s-1=120s-1

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下圖為某有機化合物的結構簡式:

請回答下列問題。

1)該有機化合物含有的官能團有_______________(填名稱)。

2)該有機化合物的類別是_______________(填字母序號,下同)。

A.烯烴 B. C.油脂 D.羧酸

3)將該有機化合物加入水中,則該有機化合物_______________

A.與水互溶 B.不溶于水,水在上層 C.不溶于水,水在下層

4)該物質是否有固定熔點、沸點?_______________(填

5)能與該有機化合物反應的物質有_______________。

A.溶液 B.碘水 C.乙醇 D.乙酸 E.

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】經(jīng)測定乙醇的分子式是C2H6O,由于有機化合物普遍存在同分異構現(xiàn)象,推測乙醇分子的結構可能是下列兩種之一:

. .

為確定其結構,應利用物質的特殊性質進行定性、定量實驗。現(xiàn)給出乙醇、鈉、水及必要的儀器,甲、乙、丙三名學生利用如圖所示裝置進行實驗確定乙醇分子的結構。圖中量氣裝置由甲、乙兩根玻璃管組成,它們用橡皮管連通,并裝入適量水。甲管有刻度(0~200mL),供量氣用;乙管可上下移動,以調節(jié)液面高低。

1)學生甲得到一組實驗數(shù)據(jù);

乙醇的物質的量

氫氣的體積(標準狀況下)

0.01mol

0.112L

根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷,乙醇的結構應為___(填),原因是___。

2)學生乙認為:為了較準確地測量氫氣的體積,除了必須檢查整個裝置的氣密性外,在讀取反應前后甲管中液面讀數(shù)的過程中,應注意___(填序號)。

a.視線與凹液面最低處相平

b.等待片刻,待乙管中液面不再上升時,立刻讀數(shù)

c.讀數(shù)時應上下移動乙管,使甲、乙兩管液面相平

d.讀數(shù)時不一定使甲、乙兩管液面相平

3)學生丙不想通過稱取乙醇的質量來確定乙醇的物質的量,那么他還需要知道的數(shù)據(jù)是___。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】常溫下,下列有關敘述正確的是

A.飽和氯水中滴加NaOH至溶液呈中性:

B.100mL溶液和200溶液所含的相同

C.的一元酸和的一元強堿等體積混合后的溶液;

D.常溫下,、濃度均為。、COONa混合溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述一定正確的是

A.數(shù)目為溶液中,總數(shù)為

B.稀硝酸與Fe完全反應還原產(chǎn)物只有,轉移電子的數(shù)目為

C.在催化劑的作用下加熱充分反應,所得NO的分子數(shù)為

D.的硫酸溶液中含有的數(shù)目為

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下面是甲、乙、丙三位同學制取乙酸乙酯的過程,請你參與并協(xié)助他們完成相關實驗任務。

(實驗目的)制取乙酸乙酯。

(實驗原理)甲、乙、丙三位同學均采取乙醇、乙酸與濃硫酸混合共熱的方法制取乙酸乙酯,濃硫酸的作用是_________、_________。

(裝置設計)甲、乙、丙三位同學分別設計了下列三套實驗裝置:

請從甲、乙兩位同學設計的裝置中選擇一種作為實驗室制取乙酸乙酯的裝置,應選擇的裝置是____(”)。丙同學將甲裝置中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是_________。

(實驗步驟)

(1)按選擇的裝置組裝儀器,在試管中先加入3 mL乙醇和2 mL冰醋酸,并在搖動下緩緩加入2 mL的濃硫酸;

(2)將試管固定在鐵架臺上;

(3)在試管中加入適量的飽和Na2CO3溶液;

(4)用酒精燈對試管加熱;

(5)當觀察到試管中有明顯現(xiàn)象時停止實驗。

(問題討論)

a.按步驟(1)裝好實驗裝置,加入樣品前還應檢查__________;

b.根據(jù)試管中觀察到的現(xiàn)象,可知乙酸乙酯的物理性質有_________;

c.試管中飽和Na2CO3溶液的作用是________、________、________

d.從試管中分離出乙酸乙酯的實驗操作是____。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料,工業(yè)上可由軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收含硫廢渣產(chǎn)生的廢氣制備,工藝如下圖所示。

已知:浸出液的pH <2,其中的金屬離子主要是Mn2+,還含有少量的Fe2+、Al3+等其他金屬離子。請回答下列問題:

l)高溫焙燒前需將礦石研成粉末,其目的是____。

2氧化中添加適量的MnO2的作用是____(用離子方程式表示);寫出沉錳的離子方程式____。

3)下列各組試劑中,能準確測定尾氣中SO2含量的是____。(填編號)

a NaOH溶液、酚酞試液

b H2SO4酸化的KMnO4溶液

c 碘水、淀粉溶液

d 氨水、酚酞試液

4)濾渣的主要成分有____。

5)若要從MnSO4溶液中得到高純硫酸錳必須進行的實驗操作順序是____(用字母填空)。

a 過濾洗滌 b 蒸發(fā)濃縮 c 冷卻結晶 d 干燥

6)已知:pH =7.1MnOH2開始沉淀。室溫下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其濃度均小于1×10 -6mol/L),需調節(jié)溶液pH范圍為____

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】把一端呈螺旋狀的銅絲放在酒精燈上加熱,銅絲表面生成黑色的___,再迅速把銅絲插入成盛有乙醇的試管中,看到銅絲表面___,反復多次,試管中有帶___氣味的___生成;所涉及反應的化學方程式為___,反應中乙醇被___(填氧化還原),銅絲的作用是___。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】

過渡元素有特殊性能常用于合金冶煉,p區(qū)元素用于農藥醫(yī)藥、顏料和光電池等工業(yè)。

l)量子力學把電子在原子核外的一種空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道,電子除空間運動狀態(tài)外,還有一種運動狀態(tài)叫作_______

2)基態(tài)亞銅離子中電子占據(jù)的原子軌道數(shù)目為____

3Cr3+可以與CN -形成配離子,其中Cr3+d2sp3方式雜化,雜化軌道全部用來與CN -形成配位鍵,則Cr3+的配位數(shù)為 ______,1 mol該配離子中含有_______ molσ鍵。

4)單晶硅可由二氧化硅制得,二氧化硅晶體結構如圖所示,在二氧化硅晶體中,Si、O原子所連接的最小環(huán)為____元環(huán),則每個O原子連接________個最小環(huán)。

5)與砷同周期的p區(qū)元素中第一電離能大于砷的元素有 ________(填元素符號);請根據(jù)物質結構的知識比較酸性強弱亞砷酸(H3AsO3,三元酸)____HNO3(填>,=,<)。

6 ZnS形成晶胞結構如圖所示,晶體密度為p g/cm3,則晶胞中距離最近的Zn、S之間的核間距離是____pm。(NA表示阿伏加德羅常數(shù),用含pNA等的代數(shù)式表示)

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