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【题目】(1)工业上尝试用太阳能分解水制取H2其过程如下:

已知:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571.6kJ/mol

2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) △H=+313.8kJ/mol

①过程I中,需将O2及时分离出去,目的是_________

②过程II的热化学方释式是_________

③整个过程中,Fe3O4的作用是_________

(2)工业上利用H2合成氢的反应原理为:3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)。现有甲、乙两个容积为1L的密闭容器.在相同条件下按不同的反应物投入量进行合成氢反应相关数据如下表示:

容器

反应物投入量

2molH2、2molN2

4malH2.4molN2

平衡时N2的浓度(mol/L)

c1=1.5

c2

NH3的体积分数

ω1

ω2

混合气体的密度(g/L)

ρ1

ρ2

①下列情况下,反应达到平衡状态的是_____(填序号)

a.3molH-H共价键断裂同时有6molN-H共价键形成

b.3v(N2)=v(H2)

c.混合气体的平均相对分子质量保持不变

②反应的平衡常数K=_______(结果保留3位有效数字).

③分析上表中的数据,有以下关系:c2________3mol/L;ω1________ω2(“>”、“<”、“=”);ρ1=ag/L,ρ2________g/L(用含a的式子表示)

(3)利用氨水吸收工业废气中的SO2既可解决环境问题,又可制备(NH4)2SO3。可用(NH4)2SO3为原料以空气氧化法制备(NH4)2SO4其氧化速率与温度关系如下图:

试解释在温度较高时,(NH4)2SO3氧化速率下降的原因是_________

【答案】 提高Fe3O4的转化率 3FeO (s)+H2O (l)=Fe3O4 (s)+H2 (g) ΔH=+128.9kJ·mol-1 催化剂 bc 5.33 2a 温度过高(NH4)2SO3会分解,浓度减小(或温度升高氧气在溶液中溶解度降低)

【解析】(1)①过程I的反应中,分离出O2,可以使反应正向移动,提高Fe3O4的转化率

②过程II反应物为FeO H2O ,生成物为Fe3O4 H2

已知i.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571.6kJ/mol

ii.2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) △H=+313.8kJ/mol

根据盖斯定律,(i-ii得,3FeO (s)+H2O (l)=Fe3O4 (s)+H2 (g) ΔH=+128.9kJ·mol-1

③整个过程总反应是水的分解反应,Fe3O4的作用是催化剂

(2)a.3molH-H共价键断裂同时有6molN-H共价键形成,表示的都是正反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,a错误;b.达到平衡时3v(N2)=v(H2),b正确;c.混合气体的平均相对分子质量保持不变,说明气体的物质的量不变,达到平衡状态,c正确;本题答案为bc。

②用“三行式”求平衡时浓度,

3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)

起始浓度(mol/L) 2 2 0

变化浓度(mol/L)1.5 0.5 1

平衡浓度(mol/L)0.5 1.5 1

K==5.33

③甲、乙等温等容,起始投料乙是甲的二倍,可以假想乙是两个分别进行的甲,再合二为一,这就等同于加压,平衡正向移动,因甲平衡时N2的浓度为c1=1.5,则乙平衡时N2的浓度c2<21.5mol/L,c2<3mol/L;NH3的体积分数ω12ρ1=ag/L,体积不变,混合气体的质量乙是甲的二倍,根据ρ2=2ag/L。

(3)由图中曲线可知,温度超过60℃,氧化速率反而降低,原因是温度过高(NH4)2SO3会分解,浓度减小,也可能是温度升高氧气在溶液中溶解度降低。因此,本题答案为温度过高(NH4)2SO3会分解,浓度减小(或温度升高氧气在溶液中溶解度降低)。

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已知: ⅰ CH3CH=CH2CH3CHO + HCHO;

ⅱ RCHO

完成下列填空:

(1)C中含氧官能团名称是___________________,E的结构简式为____________________

(2)反应②的反应类型是_________________,A的名称是__________________

(3)反应①发生所需的试剂是____________________________________反应⑥的化学方程式为___________________________________________________

(4)D的分子式是_______________________D具有相同官能团的同分异构体有多种,

其中一种的结构简式为______________________

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+2Cr2(SO4)3 +8H2O。

(1)请用双线桥法标出电子转移方向和数目________________________________

(2)上述反应中氧化剂是______(填化学式),被氧化的元素是________(填元素符号)。

(3)H2SO4 在上述反应中表现出来的性质是____________(填序号)。

A.氧化性 B.氧化性和酸性 C.酸性 D.还原性和酸性

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T/K

303

313

323

353

NH3生成量/(10-6mol)

4.8

5.9

6.0

2.0

相应的化学方程式:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔHa kJ·mol-1

回答下列问题:

(1)此合成反应的a________0;(填“>”、“<”或“=”)

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②a、b、c三点中H2的转化率最小的是_______点、转化率最大的是________点。

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