【题目】Ⅰ.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 |
(1)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。
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的浓度相等
d. 2 mol NH3生成的同时有3 moH—H键断裂 e.NH3的浓度不再改变
②0~10 min内的平均反应速率v(H2) 是______mol/(Lmin);10秒末NH3的浓度是______mol/L;N2 的的物质的量________mol
Ⅱ.某温度时,在一个2L的密闭容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示,据此回答:
(1)该反应的化学方程式为_______________________。
(2)从开始至2min,Z的平均反应速率为____________mol/(L·min);
(3)改变下列条件,可以加快化学反应速率的有_________。
A.升高温度 B.减小物质X的物质的量 C.减小压强 D.增加物质Z的物质的量 E.缩小容积
F.使用效率更高的催化剂
(4)该反应正向为放热反应若上述容器为绝热容器(与外界无热交换),则到达平衡所需时间将______。
a.延长 b.缩短 c.不变 d.无法确定
【答案】> abe 0.075 0.5 1.5 3X+Y2Z 0.05 ADEF b
【解析】
Ⅰ.(1)反应热△H=反应物键能总和-生成物键能总和,当反应物的总能量>生成物的总能量时此反应为放热反应;
(2)①根据平衡状态是动态平衡,其特征是平衡体系中各物质的量不再随时间变化而变化,据此逐一分析判断;
②向2L密闭容器中加入2molN2、6 molH2,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4.5molH2,则
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始量(mol) 2 6 0
转化量(mol) 0.5 1.5 1.0
平衡量(mol) 1.5 4.5 1.0
根据反应速率的公式进行计算即可;
Ⅱ.(1)从曲线的变化趋势可以看出,从反应开始到达到平衡,X、Y的物质的量减少,应为反应物,Z的物质的量增加,应为生成物,从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态,X、Y消耗的物质的量分别为0.3mol、0.1mol,Z的生成的物质的量为0.2mol,因此三者比例为3:1:2,物质的量变化之比等于化学计量数之比,据此写出反应方程式;
(2)根据反应速率为v(Z)=计算;
(3)根据影响反应速率的因素分析判断;
(4)若上述容器为绝热容器(与外界无热交换),该反应的正反应为放热反应,所以相当于升高温度,结合温度对速率的影响分析。
Ⅰ.(1)由题中数据可知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=反应物键能总和-生成物键能总和=945.8kJ/mol+3×435.9kJ/mol-6×390.8kJ/mol=-91.3kJ/mol,所以该反应为放热反应,即反应物的总能量>生成物的总能量;
(2)①a.该反应反应前后气体的体积不等,故混合气体的总压强不再发生变化可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故a正确;b.v(H2)正=v(H2)逆,说明正逆反应速率相等,可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故b正确;c.平衡时N2和H2的浓度浓度不再发生变化,但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系,不能判断是否达到化学平衡状态,故c错误;d.单位时间内2molNH3生成为正反应速率,同时有3moH—H键断裂也为正反应速率,均为正反应速率,不能判断是否达到化学平衡状态,故d错误;e.NH3的浓度不再改变,说明反应达到平衡状态,故e正确;故答案为abe;
②向2L密闭容器中加入2molN2、6 molH2,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4.5molH2,则
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始量(mol) 2 6 0
转化量(mol) 0.5 1.5 1.0
平衡量(mol) 1.5 4.5 1.0
0~10min内的平均反应速率v(H2)==0.075mol/(Lmin);平衡时NH3的浓度是
=0.5mol/L;N2的的物质的量1.5mol;
Ⅱ.(1)从曲线的变化趋势可以看出,从反应开始到达到平衡,X、Y的物质的量减少,应为反应物,Z的物质的量增加,应为生成物,从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态,X、Y消耗的物质的量分别为0.3mol、0.1mol,Z的生成的物质的量为0.2mol,因此三者比例为3:1:2,物质的量变化之比等于化学计量数之比,则化学方程式为3X+Y2Z;
(2)从开始至2min,Z的平均反应速率为v(Z)==
=0.05mol/(Lmin);
(3)A.升高温度,加快反应速率,故A正确;B.减小物质X的物质的量,减小X的浓度,化学反应速率降低,故B错误;C.减小压强,减缓化学反应速率,故C错误;D.增加物质Z的物质的量,增加Z的浓度,反应速率加快,故D正确; E.缩小容积,增大反应物的浓度,反应速率加快,故E正确;F.使用效率更高的催化剂,加快反应速率,故F正确;故答案为ADEF;
(4)若上述容器为绝热容器(与外界无热交换),该反应的正反应为放热反应,所以相当于升高温度,反应速率加快,则缩短到达平衡所需时间,故答案为b。
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【题目】下列反应中产生气泡最快的是 ( )
温度 | 浓度 | 催化剂 | |
A | 25 ℃ | 2 mL 5% H2O2 | 0.1 mol·L-1 FeCl3 2滴 |
B | 35 ℃ | 2 mL 8% H2O2 | MnO2粉末 |
C | 25 ℃ | 2 mL 5% H2O2 | MnO2粉末 |
D | 25 ℃ | 2 mL 8% H2O2 | 无 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列各种说法中不正确的是
A. 在水中氢、氧原子间均以共价键相结合
B. 离子键是阳离子、阴离子的静电作用
C. 和
的反应过程涉及了共价键的断裂和形成
D. 金属具有金属光泽及良好的导电性和导热性,这些性质均与金属键有关
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】锂-空气电池原理模型如图所示,下列说法不正确的是
A. 电池正极可以吸附空气中氧气作为氧化剂
B. 正极反应为2Li+ + O2 + 2e- Li2O2
C. 电解质能传递锂离子和电子,不可以用水溶液
D. 负极反应Li - e-=Li+
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一定条件下,在体积为5L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
根据题意完成下列各题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K=__________,升高温度,K值_______(填“增大”、“诚小”或“不变”)。
(2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_____________。
(3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是___________。
a.氢气的浓度减少 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2/n(CH3OH)增大
(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,该反应使用催化剂的目的是_____________________。已知反应Cu2O+CO2Cu+CO2若原反应体系中含少量CO2________(填“有利于”“不利于”)维持催化剂Cu2O的量不变。请标出反应Cu2O+CO
2Cu+CO2电子转移的方向和数目:___________________________,标准状况下2.24LCO2参与反应,电子转移数为___________个。
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【题目】常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等,废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。
(1)石墨中化学键类型为______________,在电池中的作用为_________________
(2) 酸性锌锰干电池的负极反应为_________________________
(3) 碱性锌锰干电池在放电过程产生MnOOH,写出正极反应式_____________
(4)填充物用60℃温水溶解,目的是_____________________。
(5)操作A的名称为______________。
(6)铜帽溶解时加入H2O2的目的是_______________________(用化学方程式表示)
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【题目】铁及铁的化合物在生产与生活中有重要的意义。工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:
(1)吸收塔中吸收剂X是 ____________________。
(2)温度超过673 K,捕集器中的物质相对分子质量为325,该物质的化学式为______是__________________ (填’“离子化合物”或“共价化合物”)
(3)从FeCl3溶液中获得FeCl3·6H2O的方法是__________________________。
(4)向饱和氯化铁溶液中加入足量的氢氧化钠溶液后再加入次氯酸钠可制备高铁酸钠Na2FeO4溶液。写出制备高铁酸钠的离子方程式:________________________
(5)低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),最可能的原因是______________________。
(6)高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。则高铁放电时,____(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。电池正极反应为_________________
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】利用所学化学知识解答问题:
在高温下CuO能分解生成
,试从原子结构角度解释其原因: ______
根据元素原子的外围电子排布特征,可将周期表分成五个区域,元素Cu属于 ______ 区
氰酸
是一种链状分子,它与异氰酸
互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳定结构,试写出氰酸的结构式 ______
其中的C的杂化类型为 ______ .
原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物
与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是 ______ .
立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料,其晶胞结构与金刚石类似,一个该晶胞中含有 ______ 个氮原子, ______ 个硼原子,设氮原子半径为apm,硼的原子半径bpm,求该晶胞的空间利用率 ______
用含a、b的代数式表示
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】向含有KBr和NaI的混合溶液中通人过量的C12充分反应。将溶液蒸干,并灼烧所得的最后剩余的固体物质是( )
A.NaCl和KClB.KCl与NaBr
C.NaCl和KID.NaCl、KCl与I2
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