【题目】铁及碳的化合物在社会生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一。
已知:①Fe3O4(s)+4C(s)3Fe(s)+4CO(g) △H=+646.0kJmol﹣1
②C(s)+CO2(g)2CO(g) △H=+172.5kJmol﹣1
则Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)△H=___。
(2)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H的平衡常数为K,在不同温度下,K值如下:
温度/K | 973 | 1173 | 1373 | 1573 |
K | 1.47 | 2.15 | 3.36 | 8.92 |
①从表中数据可推断,该反应是___(填“放热”或“吸热”)反应。
②温度为973K时,在某恒容密闭容器中发生上述反应。下列有关说法能说明该反应已达到平衡状态的是___(填字母)。
A.c(CO2)=c(CO)
B.v正(CO2)=v逆(CO)
C.体系压强不变
D.混合气体中c(CO)不变
(3)如图图1、2表示反应:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H>0有关量与反应时间之间的关系:
①图2中若t1=0.5min,则0~t1时间段内,H2O的平均反应速率v(H2O)=___molL﹣1s﹣1。
②图1中t2时刻改变的条件是___(任写两种,下同);图2中t2时刻改变的条件是___。
【答案】﹣44.0kJ/mol 吸热 BD 0.001molL﹣1s﹣1 加入催化剂或增大压强 降低温度或增大水蒸气浓度或减小氢气浓度
【解析】
(1) ①Fe3O4(s)+4C(s)3Fe(s)+4CO(g) △H=+646.0kJmol﹣1
②C(s)+CO2(g)2CO(g) △H=+172.5kJmol﹣1
①-2×② 得:Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)△H= - 44.0 kJmol﹣1
答案为:﹣44.0kJ/mol
(2) ①从表中数据可以看出,温度升高,K值增大,说明升高温度,平衡正向移动,从而得出正反应为吸热反应。答案为:吸热
②A.c(CO2)=c(CO),可能为某一时间点瞬时关系,不一定是平衡状态;
B.v正(CO2)=v逆(CO),方向相反,数值之比等于化学计量数之比,为平衡状态;
C.体系压强不变,不一定是平衡状态,因为反应前后的气体分子数相等;
D.混合气体中c(CO)不变,是平衡状态。
故答案为:BD
(3) ①由图2可知,t1=0.5min,则0~t1时间段内,c(CO)= 0.03mol/L,则c(H2)= 0.03mol/L,
答案为0.001molL﹣1s﹣1
②从图1中可以看出,t2时刻改变某条件后,化学反应速率突然增大,但平衡不发生移动,所以此条件为催化剂或加压(反应前后气体分子数相等)。答案为催化剂或加压
图2中t2时刻改变某条件,CO2的浓度不断增大,CO的浓度不断减小,此条件应为降低温度或增大水蒸气浓度或减小氢气浓度。答案为降低温度或增大水蒸气浓度或减小氢气浓度
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【题目】已知反应,不同温度下,容器中浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.
B.点的正反应速率大于点的逆反应速率
C.点的反应速率小于点的反应速率
D.点时的浓度为
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【题目】可逆反应 2NO2(g)N2O4 (g)在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成 n mol N2O4 的同时生成 2n mol NO2
②单位时间内消耗 n mol N2O4的同时生成 2n mol NO2
③用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:1 的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑤B. ②⑤C. ①③④D. ①②③④⑤
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【题目】关于Na2CO3与NaHCO3的性质判断正确的是( )
A.常温下溶解度:Na2CO3<NaHCO3
B.热稳定性:Na2CO3<NaHCO3
C.与同浓度同体积的盐酸反应的速率:Na2CO3>NaHCO3
D.与澄清石灰水反应,均有白色沉淀生成
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【题目】向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。
A. 反应在c 点达到平衡状态
B. 反应物浓度:点小于点
C. 反应物的总能量低于生成物的总能量
D. 时,SO2的转化率:段小于段
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【题目】氮及其化合物在工农业生产、生活中有重要作用。请按要求回答下列相关问题:
(1)汽车发动机工作时也会引发N2和O2反应产生大气污染物NO,其能量变化示意图为
则该反应的热化学方程式为___。
(2)工业合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,分别在T1、T2温度下,改变起始氢气物质的量,测得平衡时氨的体积分数如图所示:
①比较在m、n、q三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是___点。
②T2条件下,在2L的密闭容器中,充入xmolN2和ymolH2时,3min达平衡,此时反应物的转化率均为a,写出下列仅含a、x的表达式(不必化简):v(N2)=___;该反应的平衡常数的值K=___。
③图像中T2___T1(填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”)。
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【题目】目前认为酸催化乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.①、②、③三步反应均释放能量
B.该反应进程中有两个过渡态
C.第③步反应原子利用率为100%
D.总反应速率由第①步反应决定
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【题目】水合肼(N2H4H2O)是无色、有强还原性的液体,能与水、醇任意混合,不溶于乙醚和氯仿。实验室制备水合肼的原理为:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO═Na2CO3+N2H4H2O+NaCl,据此,某学生设计了下列实验。
已知:①NaClO受热易分解为NaCl和NaClO3
②N2H4H2O的沸点约118℃
Ⅰ.制备NaClO溶液(如图1)
(1)用烧碱固体配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除玻璃棒外还有___(填字母)。
A.容量瓶 B.移液管 C.烧杯 D.量筒
(2)B中的长颈漏斗和C中的玻璃管a在实验中的作用相同,均为___。C中用冰水浴控制温度在25℃以下,其主要目的是___。
Ⅱ.制取水合肼(如图2)
(3)实验中要滴入NaClO溶液___(选填“需要”或“不需要”)打开玻璃塞b。
(4)反应过程中,若将CO(NH2)2滴加到NaClO中,将会产生大量氮气,降低水合肼的产率,原因是___(用化学方程式表示)。充分反应后,把“合成装置”内的溶液经过___(填操作)处理,即可得到水合肼的粗产品。
Ⅲ.定量测定
(5)称取馏分0.20g,加水配成20.00mL溶液,在一定条件下,用0.30molL-1I2的标准液进行滴定。
①滴定时,用___(填仪器名称)装标准液。
②水合肼与I2反应的化学方程式为___。
③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,则馏分中N2H4H2O的质量分数为___。
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【题目】某温度下,相同pH的两种弱酸HA和HB分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列判断正确的是( )
A.酸性:HB> HA
B.结合H+的能力:B->A-
C.导电能力:c > b
D.与氢氧化钠完全反应时,消耗氢氧化钠体积Va<Vb
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