【題目】氮是地球上含量豐富的一種元素,氮元素的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.
(1)工業(yè)上利用N2和H2可以合成NH3,NH3又可以進(jìn)一步制備肼(N2H4)等.已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.0kJ·mol-1
2NO2(g)N2O4(g)ΔH=-52.7kJ·mol-1
寫出氣態(tài)肼在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氨氣和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式________;
(2)在固定體積密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0,其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:
T/K | 298 | 398 | 498 |
平衡常數(shù)K | 4.1×105 | K1 | K2 |
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=________;
②判斷K1________K2(填寫“>”, “=”或“<”);
③下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母).
a.v(N2)正=3v(H2)逆
b.混合氣體的密度保持不變
c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
d.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1︰3︰2
e.N2和H2的轉(zhuǎn)化率相等
f.體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
(3)一定溫度下,在1L密閉容器中充入1molN2和3molH2并發(fā)生反應(yīng).若容器容積恒定,10min達(dá)到平衡時(shí),氣體的總物質(zhì)的量為原來的,則該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K=________(保留兩位小數(shù)),以NH3表示該過程的反應(yīng)速率v(NH3)=________;
(4)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)反應(yīng)方程式________。
【答案】2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O ΔH=-1083.0kJ·mol-1>cf0.50(或50%)0.1mol·L-1·min-1Ca(OH)2+2NH4C1CaCl2+2NH3↑+2H2O
【解析】
(1)已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJmol-1,②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534.0kJmol-1,③2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-52.7kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,②×2-①-③得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) 故△H=2×(-534.0kJmol-1)-67.7kJmol-1-(-52.7kJmol-1)=-1073.2kJmol-1,故熱化學(xué)方程式為2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1083kJmol-1,故答案為:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1083kJmol-1;
(2)①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,平衡常數(shù)計(jì)算表達(dá)式k=,故答案為:;
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,所以K1>K2,故答案為:>;
③a.不同物質(zhì)表示速率之比等于系數(shù)之比不能說明到達(dá)平衡,當(dāng)3v(N2)正=v(H2)逆說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故a錯(cuò)誤;b.反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變,容器的體積不變,所以密度不變,所以混合氣體的密度保持不變不能作為平衡的標(biāo)志,故b錯(cuò)誤;c.反應(yīng)前后氣體體積減小,若壓強(qiáng)不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故c正確;d.平衡時(shí)反應(yīng)混合物中各組分的含量保持不變,但容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比不一定為1:3:2,所以不能作為平衡的標(biāo)志,故d錯(cuò)誤;e.反應(yīng)的N2和H2的物質(zhì)的量之比為1:3,但起始時(shí)N2和H2的物質(zhì)的量之比不一定為1:3,因此轉(zhuǎn)化率不一定相等,故轉(zhuǎn)化率相等不能說明達(dá)到平衡狀態(tài),故e錯(cuò)誤;f.體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變,說明氣體的物質(zhì)的量不變,因?yàn)樵摲磻?yīng)為氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng),故平均摩爾質(zhì)量不再改變,能夠判斷達(dá)到了平衡狀態(tài),故f正確;故選cf;
(3)在1L密閉容器中,充入1molN2和3molH2,一定條件下發(fā)生合成氨反應(yīng),10min時(shí)達(dá)到平衡,依據(jù)平衡三段式列式,設(shè)氮?dú)廪D(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x,
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0
起始量(mol) 1 3 0
變化量(mol) x 3x 2x
平衡量(mol)1-x 3-3x 2x
平衡混合氣體的總物質(zhì)的量為原來的,則=,得到x=0.5mol,所以N2的轉(zhuǎn)化率α(N2)=×100%=50%,c(NH3)==img src="http://thumb.zyjl.cn/questionBank/Upload/2019/04/22/08/9b4c084c/SYS201904220833492789101234_DA/SYS201904220833492789101234_DA.008.png" width="62" height="33" style="-aw-left-pos:0pt; -aw-rel-hpos:column; -aw-rel-vpos:paragraph; -aw-top-pos:0pt; -aw-wrap-type:inline" />=1mol/L,所以v(NH3)==0.1mol/(Lmin),故答案為:50%;0.05mol/(Lmin);
(4)實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和熟石灰加熱制取氨氣,化學(xué)反應(yīng)方程式為:2NH4Cl+Ca(OH)2 2 NH3↑+CaCl2+2H2O,故答案為:2NH4Cl+Ca(OH)22 NH3↑+CaCl2+2H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在粗鹽提純的實(shí)驗(yàn)中,每一步中玻璃棒的作用分別是:
溶解(_______) 過濾(_______) 蒸發(fā)(_______)
A.引流 B.?dāng)嚢瑁铀俟腆w溶解 C.轉(zhuǎn)移固體 D.?dāng)嚢,防止液滴飛濺
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )
A. 用圖(a)所示裝置除去Cl2中含有的少量HCl
B. 用圖(b)所示裝置蒸干NH4Cl飽和溶液制備NH4Cl晶體
C. 用圖(c)所示裝置制取少量純凈的CO2氣體并控制反應(yīng)的發(fā)生和停止
D. 用圖(d)所示裝置分離CCl4萃取碘水后已分層的有機(jī)層和水層
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡式可進(jìn)一步簡化,如:
根據(jù)題目要求回答下列問題:
①有機(jī)物 與氫氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為(用結(jié)構(gòu)簡式書寫): _________________________________________,該有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的類型是____________。
②β-月桂烯的結(jié)構(gòu)簡式為 ,一分子該物質(zhì)與兩分子溴發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物(只考慮位置異構(gòu))理論上最多有_________種。
(2)下列幾種烴類物質(zhì):
① 正四面體烷的二氯取代產(chǎn)物有__________種;立方烷的二氯取代產(chǎn)物有__________種。
② 關(guān)于苯和環(huán)辛四烯的說法正確的是___________(填字母符號(hào))。
A 都能使酸性KMnO4溶液褪色
B 都能與H2發(fā)生加成反應(yīng),等質(zhì)量的苯和環(huán)辛四烯消耗H2的物質(zhì)的量之比為3:4
C 都是碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替結(jié)構(gòu)
D 都能發(fā)生氧化反應(yīng)
(3)下圖是石蠟油在熾熱碎瓷片的作用下分解產(chǎn)生某種氣體,并驗(yàn)證其性質(zhì)的裝置:
回答下列問題:
① 該氣體可以衡量一個(gè)國家的石油化工生產(chǎn)水平,該氣體的結(jié)構(gòu)簡式是___________。
② B中酸性高錳酸鉀溶液和C中溴的四氯化碳溶液都褪色,說明該氣體能被酸性高錳酸
鉀__________。在C中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________________,反應(yīng)類型為_________。
③ 由乙炔可以制取甲苯,甲苯一溴代物的同分異構(gòu)體有________種,其中對(duì)溴甲苯的結(jié)構(gòu)
簡式為__________________。
④ 甲苯可用于制造烈性炸藥TNT,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】1 mol某烴在足量的氧氣中完全燃燒,生成水和二氧化碳各6 mol,則該烴的分子式為________ ;若該烴能使溴水褪色,在催化劑作用下,與H2發(fā)生加成反應(yīng),生成2,2-二甲基丁烷,則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為 ________________________;寫出該烴在催化劑作用下發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式: ______________。;若該烴不能使溴水褪色,但一定條件下能跟溴發(fā)生取代反應(yīng),其一溴取代物只有一種,則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列化學(xué)用語描述中不正確的是( )
A. 中子數(shù)為20的氯原子:
B. K2O的電子式:
C. HCO3﹣的電離方程式:HCO3﹣+H2OCO32﹣+H3O+
D. 比例模型可以表示CO2分子或SiO2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH
(1)根據(jù)圖1請(qǐng)寫出合成甲醇的熱化學(xué)方程式_______________(熱量用E1、E2或E3表示)。
(2)該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的關(guān)系如上圖2。t1時(shí)改變了某種條件,改變的條件可能是________________________。
(3)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是____________(填字母序號(hào))。
A.2v(H2)(逆) =v(CO)(正)
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
E.容器內(nèi)CO、H2、CH3OH的濃度之比為1:2:1
(4)在一定溫度下,若將4a mol H2和2amol CO放入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后測得CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________。若此時(shí)再向該容器中投入a mol CO、2amol H2和amol CH3OH,判斷平衡移動(dòng)的方向是_____________(“正向移動(dòng)”“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”);與原平衡相比,CO的物質(zhì)的量濃度__________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】碳是形成化合物種類最多的元素,其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)有機(jī)物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N,轉(zhuǎn)化過程如下:
ΔH=+88.6 kJ·mol-1
則M、N相比,較穩(wěn)定的是 。
(2)已知CH3OH(l)的燃燒熱為238.6 kJ·mol-1,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ·mol-1,則a 238.6(填“>”、“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層,生成HCl和CO2,當(dāng)有1 mol Cl2參與反應(yīng)時(shí)釋放出145 kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。
(4)火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒,所得物質(zhì)可作耐高溫材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJ·mol-1,則反應(yīng)過程中,每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為 。
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