【题目】课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0,△S<0。
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是__________。
A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.使用催化剂不仅可以加快反应速率还可以降低反应所需的温度
(2)一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应,若容器容积恒定,达到平衡时,气体的压强为原来的,则N2的转化率为______________。
(3)工业上合成氨的部分工艺流程如下:
请用平衡移动原理来解释在流程中及时分离出氨气的原因_____________________________。
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
①图象中T2和T1的关系是:T2_______T1(填“>”“<”或“=”)
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是___________(填字母)。
(5)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2molH2和2molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(NH3)/mol·L-1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
此条件下该反应的化学平衡常数K=_______________。
(6)氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。
已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H= +181 kJ·mol-1
2H2(g)+O2 (g) 2H2O(g) △H= -484 kJ·mol-1
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式________________________________________。
【答案】D 25% 减少生成物的浓度,促进平衡向正反应方向移动 < C 0.1 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H= -906kJ·mol-1
【解析】
(1)只看ΔH或ΔS判断反应能否自发进行是不够科学的,应根据复合判据公式:ΔH-TΔS<0,反应才能自发进行,A、B选项错误;该反应为放热反应,升温平衡逆反应方向移动,反应物转化率降低,C选项错误;催化剂改变反应历程,降低活化能,降低反应所需的温度,增加单位体积内有效碰撞,可以加快反应速率,D项正确。
(2)一定温度密闭容器中,压强之比等于气体物质的量之比,反应后气体总的物质的量:n=(1+3)mol×=3.5mol
n(N2)=0.25mol,N2转化率= 。
(3)及时分离出氨气,减小产物氨气的浓度,使平衡正向移动,提高氢气的转化率。
(4)①合成氨的反应是一个放热反应,温度升高,平衡逆向移动,氨气的百分含量降低,故T2<T1;
②其它条件不变,增大反应物的浓度,平衡正向移动,另一反应物的转化率提高, C点氢气投放最多,氮气转化率最大。
(5)20秒时已平衡,平衡时NH3浓度等于0.2mol/L, 根据三段式: 。
(6)由盖斯定律得②×2+③×3-①×2:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H= -906kJ·mol-1。
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【题目】绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B. 图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C. 向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D. 温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
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【题目】下列有关实验内容、实验装置和对应的实验目的均正确的是
A. 测定中和热
B. 比较Cu2+、Fe3+对反应速率的影响
C. 比较醋酸和硼酸的酸性强弱
D. 比较温度对化学反应速率的影响
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【题目】下列判断正确的是
A. 图①:当CH4与Cl2体积比为1:2,维持足够长反应时间,CH4可全部变成CCl4
B. 图②:碎瓷片的作用与蒸馏实验中的碎瓷片作用不同
C. 图③:烷烃、烯烃、炔烃的单一物质及同类混合物含碳量随C原子数的变化曲线分别为a、b、c
D. 图④:点a代表的物质是PH3
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【题目】下面有关丙烷、丙烯、丙炔说法中正确的有
A.丙烷、丙烯、丙炔的结构式分别为
B.相同物质的量的三种物质完全燃烧,生成的气体在标准状态下,体积比3:2:1
C.丙烷、丙烯、丙炔三种物质的熔沸点逐渐升高,相对条件下密度逐渐增大
D.丙烷的碳原子空间结构是锯齿型的,不是简单的线性排列
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【题目】相同温度下,容积均恒为2L的甲、乙、丙3个密闭容器中发生反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ·mol-l。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
下列叙述正确的是
A. Q1>Q3>Q2=78.8kJ
B. 三个容器中反应的平衡常数均为K=2
C. 甲中反应达到平衡时,若升高温度,则SO2的转化率将大于50%
D. 若乙容器中的反应经tmin达到平衡,则0~tmin内,v(O2)=mol/(L·min)
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【题目】下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.已知2SO2(g)+O22SO3(g)为放热反应,则SO2的能量一定高于SO3的能量
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) >0,则金刚石比石墨稳定
C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) 1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2则△H1<△H2
D.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) =-57.3kJ/mol,则任何酸碱中和的反应热均为57.3kJ
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【题目】下列化学方程式书写正确的是( )
A.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:2 + CO2 + H2O 2 + Na2CO3
B.乙酸乙酯的制备:CH3COOH + CH3CH218OHCH3COOCH2CH3 + H218O
C.用铁作电极电解饱和氯化钠溶液:2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑
D.1-丙醇与钠反应:2CH3CH2CH2OH + 2Na → 2CH3CH2CH2ONa + H2↑
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【题目】CO、CO2的应用和治理是当今社会的热点问题。CO工业上可用于高炉炼铁,发生如下反应:1/3Fe2O3(s) + CO(g)2/3Fe(s) + CO2(g),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:
温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
(1)该反应的正反应为_____反应(填“放热”或“吸热”),欲提高CO的平衡转化率,促进 Fe2O3的转化,可采取的措施是____(选填序号)
a.用更高效的催化剂 b.粉碎矿石,增大接触面积
c.及时吸收或移出CO2 d.增大反应体系的压强
(2)一定条件下,在容积一定的容器中,铁和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H>0,该反应的平衡常数表达式K=_____________。下列措施中能使平衡时增大的是______(选填编号)。
a.再加入一些铁粉 b.充入一定量CO
c.增大压强 d.升高温度
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