【题目】(1)在一定条件下,将1.00molN2(g)与3.00molH2(g)混合于一个10.0L密闭容器中,在不同温度下达到平衡时NH3(g)的平衡浓度如图1所示。其中温度为T1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%。
当温度由T1变化到T2时,平衡常数关系K1 K2(填“>”,“<”或“=”)。
②该反应在T1温度下5.00min达到平衡,这段时间内N2的化学反应速率为 。
③T1温度下该反应的化学平衡常数K1= 。
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S 0(填“>”或“<”)。
若N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=a kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=b kJ/mol
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)的△H= (用含a、b的式子表示)。
(3)科学家采用质子高导电性的SCY陶瓷(可传递H+)实现了低温常压下高转化率的电化学合成氨,其实验原理示意图如图2所示,则阴极的电极反应式是 。
(4)已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表:
弱电解质 | H2CO3 | NH3.H2O |
电离平衡常数 | Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 | Kb=1.77×10-5 |
现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,
①该溶液呈 性(填“酸”、“中”、“碱”),原因是 。
②该(NH4)2CO3溶液中各微粒浓度之间的关系式不正确的是 。
A.c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3.H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L
D.c(NH4+)+c(NH3.H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)
E.c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3.H2O)
【答案】(1)①>;②8.00×10﹣3mol/(Lmin);③K1≈18.3;
(2)>,(2a﹣3b)kJ/mol;(3)N2+6e﹣+6H+=2NH3;
(4)①碱,由于NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度,溶液呈碱性;② BE。
【解析】
试题分析:(1)①根据图1,随着温度的升高,NH3的浓度降低,根据勒夏特列原理,正反应方向是放热反应,化学平衡常数受温度的影响,升高温度,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数降低,即K1>K2;
② N2+3H22NH3
起始: 1 3 0
变化: x 3x 2x
平衡:1-x 3-3x 2x
2x/(4-2x)×100%=25%,解得x=0.4,根据化学反应速率的定义,v(N2)=0.4/(10×5)mol/(L·min)=8.00×10﹣3mol/(Lmin);③根据化学平衡常数的表达式,K=c2(NH3)/[c(N2)×c3(H2)]≈18.3;(2)固态→液体→气体,混乱度增大,是熵增,反应后气体系数之和大于反应前,因此此反应是方程式是△S>0;①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),2×①-3×②得出△H=(2a-3b)kJ·mol-1;(3)接电源正极的一极为阳极,接电源负极的一极为阴极,合成氨中氮气化合价降低,在阴极上得到电子,根据结构示意图,环境是酸性,因此电极反应式为:N2+6e﹣+6H+=2NH3;(4)①根据电离平衡常数,可以发现NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,盐类水解规律越弱越水解,CO32-的水解程度大于NH4+的水解,因此碳酸铵的水溶液显碱性;②A、CO32-的水解程度大于NH4+的水解,即浓度大小是c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O),故说法正确;B、根据电荷守恒,应是:c(NH4+)+c(H+) = c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),故说法错误;C、根据物料守恒,应是c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3) = 0.1mol·L-1,故说法正确;D、根据物料守恒,.c(NH4+)+c(NH3.H2O) = 2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3),故说法正确;E、根据质子守恒,c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) = c(OH-)+c(NH3·H2O), 故说法错误。
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【题目】右图是298K 时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述不正确的是( )
A.该反应的热化学方程式为:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH = -92kJ·mol-1
B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C.加入催化剂, 该化学反应的活化能和反应热都改变
D.在温度体积一定的条件下, 通入lmol N2和3molH2 反应后放出的热量为Q1kJ, 若通入2mol N2和6mol H2 反应后放出的热量为Q2kJ 则184>Q2 >2Q1
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【题目】下图是某学校实验室买回的硫酸试剂标签的部分内容。判断下列说法正确的是( )
A. 该硫酸的浓度为9.2 mol·L-1
B. 配制480 mL 4.6 mol·L-1的稀硫酸需该H2SO4125mL
C. 该硫酸与等体积水混合质量分数变为49%
D. 取该硫酸100 mL,则浓度变为原来的
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【题目】几种物质的化学式及其名称分别是:Na2S2O3硫代硫酸钠;CaSx多硫化钙;BaO2过氧化钡。根据上述命名规律K2CS3的名称应为( )
A.三硫代碳酸钾 B.多硫碳化钙肥 C.过硫碳酸钾 D.超硫碳酸钾
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【题目】食品腐败的原因之一是因为有氧气存在而发生氧化反应。因此,吸收掉密封的食品包装盒内的氧气就可以延长食品的保质期。下列哪种物质适宜封入食品包装盒中用来吸收掉盒内的氧气,延长食品的保质期的是( )
A.红磷 B.固体烧碱 C.铁粉 D.生石灰
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【题目】有 4瓶常用溶液:①BaCl2溶液,②NaCl 溶液,③Na2SO4溶液,④CuSO4溶液。不用其他试剂,可通过 实验方法将它们一一鉴别开来,鉴别出来的先后顺序可能是( )
A. ①④③② B. ①③④② C. ④①③② D. ④②①③
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【题目】【2016年新课标1】下列关于有机化合物的说法正确的是
A.2-甲基丁烷也称为异丁烷
B.由乙烯生成乙醇属于加成反应
C.C4H9Cl有3种同分异构体
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
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【题目】下列关于生物体的组成元素的说法,正确的是( )
A. 脂肪、磷脂和蛋白质都可以供能
B. 糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O元素
C. 小麦体内的化学元素与自然界中的化学元素在种类和含量上基本相同
D. 小麦体内的化学元素与玉米体内的化学元素在种类和含量上基本相同
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