【题目】合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应过程的能量变化如图所示。已知N2(g)与H2(g)反应生成17 g NH3(g),放出46.1 kJ的热量。
请回答下列问题:
(1)该反应通常用铁作催化剂,加催化剂会使图中E变________(填“大”或“小”),E的大小对该反应的反应热有无影响?_______。理由是____________________________;
(2)图中ΔH=______kJ·mol-1;
(3)起始充入2mol·L-1 N2和5.5 mol·L-1 H2 ,经过50 min,NH3的浓度为1mol·L-1,则v(N2)=_________mol·L-1·min-1、c(H2)=___________mol·L-1;
(4)已知NH3(g)=== NH3 (l) ΔH=-QkJ·mol-1,书写N2(g)+3H2(g)===2NH3 (l)的热化学方程式___________________________________。
【答案】 小 无 △H取决于反应物的总能量和生成物总能量差 -92.2 0.01 4 N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) △H=-(62.2+2Q)kJ·mol-1
【解析】试题(1)用铁作催化剂可以降低反应活化能E,所以加催化剂会使图中E变变小;△H取决于反应物的总能量和生成物的总能量差,所以E的大小对该反应的反应热没有影响。
(2)NH3的物质的量为17g/17g·mol-1="1mol" △H="2×-46.1" kJ="-92.2" kJ(该反应为放热反应,符号为负)
(3)NH3的变化浓度为1mol·L-1时,根据反应比,N2的浓度变化了0.5mol·L-1,v(N2)=0.5mol·L-1/50 min="0.01" mol·L-1;NH3的变化浓度为1mol·L-1时,根据反应比,H2的浓度变化了1.5 mol·L-1,C(H2)=5.5 mol·L-1-1.5 mol·L-1="4" mol·L-1
(4)N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-(92.2+Q)kJ·mol-1
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【题目】(选做题)本题包括A、B两小题。请选定其中一个小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]
钴的合金及其配合物用途非常广泛。
(1)Co3+基态核外电子排布式为_____。
(2)一种Pt、Co金属间化合物可作为质子交换膜燃料电池的催化剂,其晶胞结构如图所示,该金属间化合物的化学式为_____。
(3)BNCP可用于激光起爆器等,BNCP可由HClO4、CTCN、NaNT共反应制备。
①ClO4-的空间构型为_____(用文字描述)。
②CTCN的化学式为[Co(NH3)4CO3]NO3,与Co(Ⅲ)形成配位键的原子是_____(已知CO32—的结构式为: )。
③NaNT可由(双聚氰胺)为原料制备。双聚氰胺中碳原子杂化轨道类型为_____,1mol该分子中含
键的数目为_____。
B.[实验化学]
EDTA(乙二胺四乙酸)是螯合剂的代表物(沸点为116~117.2℃),可用于制备EDTAFeNa·3H2O等。实验室制备EDTA的实验步骤如下:
步骤1:在三口烧瓶中加入22.5gClCH2COOH、45mLH2O搅拌至溶解;在不断搅拌下,将含22gNaOH、60mLH2O、6.6g H2NCH2CH2NH2的盐酸盐所配成的溶液,从滴液漏斗中不断滴加到三口烧瓶中。
步骤2:加料完毕后,升温到102~106℃并保温,调节并保持 pH约为9,搅拌2h。
步骤3:加入活性炭,搅拌、静置、过滤。
步骤4:滤液用盐酸酸化至pH=1,放置、结晶、过滤、洗涤、干燥,制得EDTA。
(1)图中冷凝管装置的作用是_____,水从接口_____(填标号)通入。
(2)步骤3中加入活性炭的目的是_____;测定溶液pH的方法是_____。
(3)步骤4中“洗涤”时,能说明已洗涤完全的方法是_____。
(4)请补充完整由EDTA、NaHCO3、FeCl3·6H2O为原料制备EDTAFeNa·3H2O的实验方案(已知EDTANa4+FeCl3EDTAFeNa + 3NaCl):向250mL烧杯中依次加入160mL蒸馏水、23gEDTA,搅拌至完全溶解,_____,再分次加入21.6g FeCl3·6H2O,保温20min,调pH小于5,冷却、抽滤、洗涤、干燥得EDTAFeNa·3H2O(实验中须使用的试剂为:NaHCO3,用量为26.8g)。
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【题目】下列说法中,错误的是( )
A. 元素周期表中有7个主族、7个副族B. 稀有气体元素原子的最外层电子数均为8个
C. 碳元素位于第2周期IVA族D. 氢分子中的化学键是共价键
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【题目】下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 溴水中有平衡:Br2+ H2O HBr+ HBrO,当加入 AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
B. 对CO + NO2 CO2+ NO,平衡体系增大压强可使颜色变深
C. 在电解含有酚酞的硫酸钠溶液时,阴极附近溶液的颜色变红
D. 合成 NH3反应,为提高 NH3的产率,理论上应采取相对较低温度的措施
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【题目】通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,以下是实验室制备精盐的实验方案:
(1)实验方案中②③④步通常采用以下三种试剂,a:Na2CO3溶液;b:BaCl2溶液;c:NaOH溶液,加入试剂不合理的顺序是(_____)
A.c b a
B.b c a
C.b a c
D.c a b
(2)如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,该实验方案中:
(1)在第⑤步操作中要用到的装置是图中的___(填字母),玻璃棒的作用是___;
(2)第⑦步操作的名称是___,所用到的实验装置是上图中的___(填字母),其中用于盛放溶液的仪器名称是___;
(3)检验SO42-是否除尽的操作方法是________;
(4)为提高精盐的产率,第⑤步操作后应对沉淀加以洗涤,请简要描述洗涤的方法是:___;
(5)写出第⑥步可能发生的化学反应方程式:_______。
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【题目】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法不正确的是
A. 离子半径的大小顺序为:r(W2-)>r(Q-)>r(Y2-)>r(Z3+)
B. 元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Q的强
C. 元素X的氢化物与Q的氢化物化合的产物中既含共价键又含离子键
D. X、Z、W、Q四种元素的最高价氧化物对应水化物均能与强碱反应
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【题目】(1)甲元素位于元素周期表的第3周期II A族,乙元素的原子结构示意图为
①写乙元素的元素符号:___________。
②甲元素原子核外有_________个电子层。
③甲元素的金属性(即原子失电子的能力)比乙元素_________(填“强”或“弱”)。
(2)过氧化氢在适当条件下能发生分解反应:2H2O2 =2H2O+O2↑,现进行如下实验探究:在甲、乙两支大小相同的试管中各装入3mL 5%的过氧化氢溶液,再向其中的甲试管中加入少量MnO2粉末。请给合实验现象填写下列空白。
①实验目的:研究催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。
②实验现象:___________(选填“甲”或“乙”)试管中反应更剧烈,迅速放出无色气体。
③实验结论____________________________________________________。
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【题目】已知水在25℃和100℃时,其电离平衡曲线如下图所示:
(1)25℃时,水的离子积为_________________
(2)若向25℃的水中滴加少量冰醋酸,c(H+)_____________(填“变大”、“变小”或“不变”),醋酸的电离方程式为________________________
(3)若向100℃的水中加入少量Ag2CrO4固体,一段时间后,达到Ag2CrO4的沉淀溶解平衡,该温度下溶度积的表达式Ksp (Ag2CrO4)=_____。
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