【题目】在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1]:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1 mol N2、3 mol H2 | 2 mol NH3 | 4 mol NH3 |
NH3的浓度(mol·L-1) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 吸收c kJ |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
下列说法正确的是
A. 2c1>c3 B. a+b=92.4 C. 2p2<p3 D. α1+α3>1
【答案】B
【解析】甲投入1 molN2、3 molH2,乙容器投入量2 molNH3,恒温恒容条件下,甲容器与乙容器是等效平衡,各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等;而甲容器投入1 molN2、3 molH2,丙容器加入4 molNH3,采用极限转化法丙相当于加入2 molN2、6 molH2,丙中加入量是甲中的二倍,如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与丙容器为等效平衡,所以丙所到达的平衡,可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下,到达平衡后,再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡,由于该反应是体积减小的反应,缩小容器体积,增大了压强,平衡向着正向移动,所以丙中氮气、氢气转化率大于甲和乙的;A.丙容器反应物投入量4 molNH3,采用极限转化法转化为反应物为2 molN2、6 molH2,是甲中的二倍,若平衡不移动,c3=2c1;丙相当于增大压强,平衡向着正向移动,所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍,即c3>2c1,故A错误;B.甲投入1 molN2、3 molH2,乙中投入2 molNH3,则甲与乙是完全等效的,根据盖斯定律可知,甲与乙的反应的能量变化之和为92.4 kJ,故a+b=92.4,故B正确;C.丙容器反应物投入量4 molNH3,是乙的二倍,若平衡不移动,丙中压强为乙的二倍;由于丙中相当于增大压强,平衡向着向着正向移动,所以丙中压强减小,小于乙的2倍,即2p2>p3,故C错误;D.丙容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,若平衡不移动,转化率α1+α3=1;由于丙中相当于增大压强,平衡向着向着正向移动,氨气的转化率减小,所以转化率α1+α3<1,故D错误;故选B。
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【题目】下列物质中,既能因发生化学反应而使溴水褪色,又能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是( )
①CH3CH2CH2CH3 ②CH3CH2CH===CH2
A.①②③④ B.②③④
C.②④ D.只有②
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【题目】氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分,人类活动影响了氮循环中的物质转化,如右图所示。下列说法中,不正确的是
A. 工业合成氨属于人工固氮过程
B. 硝化过程中氮元素被还原
C. 含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
D. 反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量
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【题目】A、B、C、D是中学化学中的常见物质,各物质的转化关系如下:
(1)若A是黄色固体,B是形成酸雨的主要物质之一。
①画出A的原子结构示意图____________。
② 写出D的浓溶液所具有的特殊性质________________(两种即可)。
(2)若此反应流程能解释农谚“雷雨发庄稼”的化学原理,则下列叙述正确的是________。
a.A的化学性质较为稳定 b.B、C均为酸性氧化物
c.流程中的反应均属氧化还原反应 d.可用D与金属反应制取氢气
(3)若A、B、C、D的焰色反应均为黄色,C为淡黄色固体,A在加热条件下可直接转化为C,则 C→D的化学方程式是__________。
(4)若A是化合物,且此流程表示工业制硝酸的物质转化关系,则A→B的反应方程式为_______________。
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【题目】目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行了探究。已知在不同温度下的化学平衡常数(K1、K2、K3)如表所示。
化学反应 | 焓变 | 平衡 常数 | 温度/℃ | ||
500 | 700 | 800 | |||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | ΔH1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) | ΔH2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | ΔH3 | K3 |
请回答下列问题:
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示);根据反应③判断ΔS________(填“>”“=”或“<”)0,在________(填“较高”或“较低”)温度下有利于反应自发进行。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡逆向移动,可采取的措施有________(填字母,后同)。
A.缩小反应容器的容积 B.增大反应容器的容积
C.升高温度 D.使用合适的催化剂 E.从平衡体系中及时分离出CH3OH
(4)500 ℃时,测得反应③在某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.8 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.15 mol·L-1,则此时v(正)________v(逆)(填“>”“=”或“<”)。
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【题目】常温下,有浓度均为1 mol·L-1的下列4种溶液:
①H2SO4溶液 ②NaHCO3溶液 ③NH4Cl溶液 ④NaOH溶液
(1)这4种溶液pH由大到小的排列顺序是______________(填序号),其中由水电离出的H+浓度最小的是______________(填序号)。
(2)该温度下②中NaHCO3的水解平衡常数Kh=______________mol·L-1。(已知碳酸的电离常数K1=4×10-7,K2=5.6×10-11)
(3)该温度下向③中通入少量氨气,此时c(NH4+): c(NH3·H2O)的值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若将③和④混合后溶液恰好呈中性,则混合前③的体积___④的体积(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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【题目】短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲不一定在丁、庚的连线上),戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素。下列判断正确的是
A. 甲一定是金属元素
B. 气态氢化物的稳定性:庚>己>戊
C. 乙、丙、丁的最高价氧化物水化物可以以相互反应
D. 庚的最高价氧化物水化物酸性最强
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【题目】盆烯是近年合成的一种有机物,它的分子结构可简化表示为(其中C、H原子已略去),下列关于盆烯的说法中错误的是( )
A. 盆烯是苯的一种同分异构体
B. 盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上
C. 盆烯是乙烯的一种同系物
D. 盆烯在一定条件下可以发生加成反应
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