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(1)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).若已知:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=a kJ/mol;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=b kJ/mol
则:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)的△H=
 
(用含a、b的式子表示).
(2)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%.
①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
 

②当温度由T1变化到T2时,平衡常 数关系K1
 
K2(填“>”,“<”或“=”),焓变△H
 
0(填“>”或“<”);
③T1温度下该反应的化学平衡常数K1=
 

(3)体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图2所示,则Ka(HX)
 
Ka(CH3COOH)(填“>、<或=”).
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中C(CH3COO-)-c(Na+)=
 
mol?L-1(填精确值).
(5)在25℃下,向浓度均为0.1mol?L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成沉淀的离子方程式为
 

(已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20
考点:用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的计算,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算
专题:
分析:(1)根据盖斯定律求△H;
(2)①令参加反应的氮气的物质的量为nmol,利用三段式用n表示处于平衡时各组分的物质的量,根据氨气的体积分数列方程计算n的值,再计算用N2表示的化学反应速率;
②由图1可知,温度越高,平衡时NH3的浓度越小,说明升高温度平衡向逆反应进行,平衡常数减小;
③根据平衡常数表达式带入平衡浓度计算T1温度下该反应的化学平衡常数K1
(3)由图可知,稀释相同的倍数,HX的pH变化程度大,则酸性HX强,电离平衡常数大;
(4)25℃时,混合液pH=6,c(H+)=1.0×10-6mol/L,则由Kw可知,c(OH-)=1.0×10-8mol/L,由电荷守恒可知,c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-);
(5)根据溶度积常数确定先沉淀的物质,溶度积常数越小的物质越先沉淀,铜离子和氨水反应生成氢氧化铜和铵根离子.
解答: 解:(1)因为①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=a kJ/mol;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=b kJ/mol,根据盖斯定律可知,目标反应为2×①-3×②,所以2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H=(2a-3b)kJ/mol,故答案为:(2a-3b)kJ/mol;
(2)①令参加反应的氮气的物质的量为nmol,则:
            N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
开始(mol):1        3             0
变化(mol):n        3n            2n
平衡(mol):1-n      3-3n          2n
所以所以
2n
(1-n)mol+(3-3n)mol+2nmol
×100%=25%,解得n=0.4,这段时间内N2的化学反应速率为为:
0.4mol
10L
5.00min
=8.00×10-3mol/(L?min),
故答案为:8.00×10-3mol/(L?min);
②由图可知,温度越高,平衡时NH3的浓度越小,说明升高温度平衡向逆反应进行,平衡常数减小,故平衡常数KA>KB,温度越高,K值越小,所以正反应是放热反应,故答案为:>;<;
③N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
开始(mol):1        3             0
变化(mol):0.4     1.2           0.8
平衡(mol):0.6     1.8           0.8
平衡浓度(mol/L)  0.06    0.18         0.08
K1=
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
=
0.082
0.06×0.183
=18.3
故答案为:18.3;
(3)由图可知,稀释相同的倍数,HX的pH变化程度大,则酸性HX强,HX的电离平衡常数更大,Ka(HX)大于Ka(CH3COOH),故答案为:>;
(4)25℃时,混合液pH=6,c(H+)=1.0×10-6mol/L,则由Kw可知,c(OH-)=1.0×10-8mol/L,由电荷守恒可知,c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=9.9×10-7mol/L,
故答案为:9.9×10-7
(5)溶度积常数越小的物质越先沉淀,氢氧化铜的溶度积小于氢氧化镁的溶度积,所以氢氧化铜先沉淀,铜离子和氨水反应生成氢氧化铜沉淀和铵根离子,离子方程式为Cu2++2NH3?H2O?Cu(OH)2↓+2NH4+
故答案为:Cu2++2NH3?H2O?Cu(OH)2↓+2NH4+
点评:本题考查了反应热的计算、平衡计算、电解质溶液中的离子平衡,中等难度,注意基础知识的掌握和运用.
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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

写出符合下列离子方程式的2个化学方程式:
(1)CO32-+Ca2+=CaCO3↓①
 
 

(2)Ba2++SO42-=BaSO4↓①
 
 

(3)H++OH-=H2O①
 
 

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已知有机物A和C都是厨房中的常用调料品.A是一种无色,有特殊香味的液体,相对分子质量是氢气的23倍.A在Cu催化下,与氧气在加热条件下能生成有机物B;有机物C是一种有强烈刺激性气味的无色液体,能使紫色石蕊溶液变红,并且A与C可以生成一种有芳香气味的液体.某同学设计如下实验,请根据题目要求填写下列空格:
(1)由题意推断A的结构简式为
 
;如图1所示,试管中装A,产生的气体为
 
(填化学式);
(2)如图2所示,把加热的铜丝插入到装有A的试管中,闻到有刺激性气味,该反应中产生的有机物为B,B能能发生银镜反应,则B的名称为
 
;结构简式为:
 

(3)C可使紫色石蕊试液变
 
色,说明C具有
 
性(酸、碱).C的结构简式为
 

(4)用C浸泡有水垢(主要成分CaCO3)的水壶,可以清除水垢说明C的酸性
 
 碳酸的酸性.(填“强于”或“弱于”)
(5)按如图3所示装置,A、C能发生酯化反应.请写出该反应的化学方程式:
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

A-F 6种有机物,在一定条件下,按下图发生转化又知烃A的密度(在标准状况下)是1.16g/L,试回答下列问题:

(1)有机物的名称:A.
 
,B.
 
,D.
 

(2)反应C+E→F的化学方程式是
 

(3)C→D的反应类型属于
 
反应.C+E→F的反应类型属于
 
反应.

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按以下步骤可从合成.(部分试剂和反应条件已略去)

请回答下列问题:
(1)B、F的结构简式为:B
 
   F
 

(2)反应①~⑧中属于消去反应的是
 
(填代号).
(3)写出第④步由C生成D的化学方程式(有机物写结构简式,注明反应条件)
 

(4)写出G生成H(一个G分子反应中脱去2分子水)的反应方程式并注明条件:
 

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已知:A是来自石油的重要有机化工原料,此物质可以用来衡量一个国家石油化工发展水平.E是具有果香味的有机物,F是一种高聚物,可制成多种包装材料.

(1)A的结构式为
 
,C的名称为
 

(2)B分子中的官能团名称是
 
,请设计一种验证B物质存在该官能团的方法
 

(3)写出下列反应的化学方程式并指出反应类型:
 
;反应类型是
 

 
;反应类型是
 

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(1)若把H2O2看成是二元弱酸,请写出它在水中的电离方程式:
 

(2)鉴于H2O2弱酸性,它可以同强碱作用形成正盐,在一定条件下也可以形成酸式盐.请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成正盐的化学方程式:
 

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海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,如图1为海水利用的过程之一.
请回答下列问题.
(1)下列有关说法正确的是
 
(填字母序号).
a.在第③、④、⑤步骤中,溴元素均被氧化
b.用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液
c.可以用海滩上的贝壳制取的Ca(OH)2使母液中的Mg2+沉淀下来
d.步骤①除去Ca2+、Mg2+、SO42-加入试剂的先后顺序为NaOH、Na2CO3、BaCl2
(2)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品:NaOH溶液和,又称为“氯碱工业”.将电解生成的Cl2通入NaOH溶液中可得到一种消毒液,写出该反应的离子方程式
 

(3)工业上以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,反应的化学方程式为:
NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl,进而生产纯碱.某活动小组根据上述原理,制备碳酸氢钠.实验装置如图所示2(夹持、固定用的仪器未画出).
①乙装置中的试剂是
 
;实验中分离出NaHCO3晶体的操作是
 
(填分离操作名称),该操作所需要的玻璃仪器有
 

②取上述实验中制得的碳酸氢钠样品20g于试管中分解一段时间,将产生的气体通入足量的石灰水中得到l0g沉淀,则样品中分解的碳酸氢钠所占的质量分数为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

如图中X、Y、Z为单质,其它为化合物,它们之间存在如图转化关系(部分产物已略去).其中,A俗称磁性氧化铁;C的熔、沸点高,硬度大,能与氢氟酸反应,其晶体的基本结构单元是以Z原子为中心的正四面体结构.回答下列问题:

(1)组成单质Y的元素原子的核外电子排布图是
 
;C中Z原子的轨道杂化方式是
 

(2)A与B的稀溶液反应生成D的离子方程式是
 

(3)已知A与1molAl反应转化为X时(所有物质均为固体).放出aKJ热量.写出该反应的热化学方程式:
 

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