【题目】氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g)
(1)已知每破坏1mol有关化学键需要的能量如下表:
H-H | N-H | N-N | N≡N |
435.9KJ | 390.8KJ | 192.8KJ | 945.8KJ |
则反应物的总能量_________(填“>”或 “<”)生成物的总能量
(2)在一定温度下、向2L密闭容器中加入2 molN2、6 mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应 N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g),10min后达到平衡,此时剩余4.5mol H2,请回答
①下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________________________。
a.容器内总压强不变 b.v(H2)正=v(H2)逆
c.N2和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
e.2 mol NH3生成的同时有3 mol H—H键断裂 f.NH3的浓度不再改变
②1)0--10 min内的平均反应速率v(H2) 是___________mol/Lmin;
2)平衡时,NH3的浓度是____________mol/L;
3)平衡时,N2的转化率是____________。
【答案】 大于 a 、b 、f 0.075 0.5 25%
【解析】本题分析:本题主要考查化学平衡。
(1)△H=生成物的总能量-反应物的总能量=反应物键能之和-生成物键能之和=(945.8+435.9×3-390.8×6 )kJ/mol<0,则反应物的总能量>生成物的总能量。
(2)①a.随着反应进行,气体物质的量在变化,压强也随着发生变化,当容器内总压强不变时,说明此反应达到平衡状态;b.v(H2)正=v(H2)逆,说明此反应达到平衡状态;c.N2和H2的转化率总是相等的,与此反应是否达到平衡状态无关;d.混合气体的的质量守恒,体积一定,密度始终保持不变,与此反应是否达到平衡状态无关;e.都是正反应速率,不能说明此反应达到平衡状态;f.随着反应进行,NH3的浓度在变化,当NH3的浓度不再改变时,说明此反应达到平衡状态。故选a 、b 、f。
②1)v(H2) =(6-4.5)/2/10mol/Lmin=0.075 mol/Lmin;
2)平衡时,NH3的浓度是(6-4.5) /2×2/3mol/L =0.5mol/L;
3)平衡时,N2的转化率等于氢气的转化率是(6-4.5)/6=25%。
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【题目】常温下,如果取0.1mol/LHA溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8。试回答下列问题:
(1)混合溶液pH=8的原因是______________(用离子方程式表示)
(2)混合溶液中由水电离出的c(OH-)___________(填“大于”、“等于”或“小于”)0.1mol/LNaOH溶液中由水电离出的c(OH-)
(3)求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):
c(Na+)- c(A-)=____________mol/L, c(OH-)- c(HA)=____________mol/L
常温下,将PH=2的酸HA溶液与PH=12的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液PH_________7 (填“大于”、“等于”或“小于”)
(5)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的PH___________7(填“大于”、“等于”或“小于”)。
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【题目】某温度下,反应2N2O54NO2+O2开始进行时,c(N2O5)=0.040 8 mol/L。经1 min后,c(N2O5)=0.030 mol/L。则该反应的反应速率为( )
A.v(N2O5)=1.8×10-4 mol/(L·s) B.v(N2O5)=1.08×10-2 mol/(L·s)
C.v(NO2)=1.8×10-4 mol/(L·s) D.v(O2)=1.8×10-4 mol/(L·s)
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【题目】一定条件下,向某密闭容器中加入一定量的N2和H2发生可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1,测得0~10 s内,c(H2)减小了0.75 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.10~15 s内c(NH3)增加量等于0.25 mol·L-1
B.10 s内氨气的平均反应速率为0.025 mol·L-1·s-1
C.达平衡后,分离出少量NH3,v(正)增大
D.该反应的逆反应的活化能不小于92.2 kJ·mol-1
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【题目】在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L-1 CO2、0.1 mol· L-1 CH4,在一定条件下发生反应:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),测得CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图,下列有关说法不正确的是( )
A.上述反应的ΔH<0
B.压强:p4>p3>p2>p1
C.1 100 ℃时该反应的平衡常数为1.64
D.压强为p4时,在y点:v正>v逆
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【题目】某学生想利用如图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体:①H2、②Cl2、③CH4、④HCl、⑤NH3、⑥NO、 ⑦NO2、⑧SO2,下列操作正确的是( )
A. 烧瓶是干燥的,由A进气收集①③⑤
B. 烧瓶是干燥的,由B进气收集②④⑥⑦⑧
C. 在烧瓶中充满水,由A进气收集①③⑤⑦
D. 在烧瓶中充满水,由B进气收集⑥
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【题目】电解精炼铜时,下列叙述不正确的是
A. 与电源正极相连的电极是粗铜板
B. 阴极发生反应:Cu2++ 2e-==Cu
C. 粗铜板上发生氧化反应
D. 电解池的阳极材料为纯铜薄片
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【题目】(1)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1
反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2在不同温度时K1、K2的值如下表:
700 ℃ | 900 ℃ | |
K1 | 1.47 | 2.15 |
K2 | 2.38 | 1.67 |
反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH,平衡常数K,则ΔH=________(用ΔH1和ΔH2表示),K=________(用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图所示:
①该条件下反应的平衡常数为________;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为____________mol·L-1。
②下列措施中能使平衡时增大的是__________(填序号)。
A.升高温度 B.增大压强
C.再充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
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