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【题目】合成氨工业是贵州省开磷集团的重要支柱产业之一。氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。

1)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2(g)3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是___

a.3v(H2)=2v(NH3)

b.单位时间生成mmolN2的同时生成3mmolH2

c.容器内的总压强不再随时间而变化

d.混合气体的密度不再随时间变化

2)工业上可用天然气原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的

原理,在一定温度下,体积为2L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题:

时间/min

CH4(mol)

H2O(mol)

CO(mol)

H2(mol)

0

0.40

1.00

0

0

5

a

0.80

c

0.60

7

0.20

b

0.20

d

10

0.21

0.81

0.19

0.64

①写出工业用天然气原料制取氢气的化学方程式:___

②分析表中数据,判断5min时反应是否处于平衡状态?___(填),前5min反应的平均反应速率v(CH4)=___

③反应在710min内,CO的物质的量减少的原因可能是___ (填字母)

a.减少CH4的物质的量 b.降低温度 c.升高温度 d.充入H2

【答案】c CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) 0.020mol·L-1·min-1 d

【解析】

1)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的物理量不变,据此分析,注意不同物质的反应速率之比等于计量系数之比;

2)①结合表中数据,根据化学计量数与物质的量呈正比进行分析解答;

②根据平衡时物质的浓度不再发生变化分析;根据反应速率=△c/t计算;

③反应在7~10min内,CO的物质的量减少,而氢气的物质的量增大,据此分析。

1a.达到平衡状态时,v(H2): v(NH3)=3:2,即2v(H2)3v(NH3),故a错误;

b.氮气和氢气都是反应物,单位时间内生产mmol氮气的同时,必然生成3mmol氢气,反应不一定达到平衡状态,故b错误;

c.该反应正反应是体积减小的反应,在恒容条件下,反应正向进行,气体的总压强减小,反应逆向进行,气体的总压强增大,容器内的总压强不变时,反应达到平衡状态,故c正确;

d.根据质量守恒、容器的体积不变得知,无论反应是否达到平衡状态,混合气体的密度始终不变,所以不能作为判断平衡状态的依据,故d错误;

故答案为:c

2)①由表中数据可知,反应5min,消耗0.2molH2O,生成0.3molH2,因此H2OH2的化学计量数之比为13,反应7min时,消耗0.2molCH4,生成0.2molCO,因此CH4CO的化学计量数之比为11,则用天然气原料制取氢气的化学方程式为CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g),故答案为:CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)

②根据方程式CH4+H2OCO+3H2结合表中数据可知c0.2,所以5 min时反应已经处于平衡状态;前5 min内消耗甲烷是0.2mol,浓度是0.1mol/L,则反应的平均反应速率v(CH4)0.1mol/L÷5min0.02 mol·L1·min1,故答案为:是;0.020mol·L-1·min-1

③反应在7~10min内,CO的物质的量减少,而氢气的物质的量增大,可能是充入氢气,使平衡逆向移动引起的,d选项正确,故答案为:d

练习册系列答案
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【题目】常温下,浓度均为0.1mol·L-1的四种溶液pH如下表,依据已有的知识和信息进行判断,下列说法正确的是

溶质

Na2CO3

NaClO

NaHCO3

NaHSO3

pH

11.6

10.3

9.7

4.0

A. 常温下,HSO3的水解能力强于其电离能力

B. 向氯水中加入少量NaHCO3固体,不能增大HClO的浓度

C. Na2CO3 溶液中存在以下关系:c(Na)+c(H)=c(CO32-)+c(HCO3)+c(OH)

D. 常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO,pH依次升高

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下列说法不正确的是

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B. 由X制取Y的过程中可得到乙醇

C. 一定条件下,Y能发生加聚反应和缩聚反应

D. 等物质的量的X、Y分别与NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为3∶2

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【题目】加成反应是有机化学中的一类重要的反应,下列属于加成反应的是(

A.CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl

B.CH42O2CO22H2O

C.CH2=CH2+H2OCH3—CH2OH

D.+Br2HBr+

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【题目】下列关于有机化合物的认识不正确的是( )

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【题目】研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HCO3-95%,在海洋循环中,通过下图所示的途径固碳。以下选项中相关说法不正确的是( )

A.NaHCO3溶液中存在:c(H2CO3)+c(HCO3- )+c(OH-)=c(H+)

B.钙化作用的离子方程式为Ca2+ +2HCO3-CaCO3↓+CO2↑ + H2O

C.Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3- )>c(H+)

D.若将标况下2.24 L CO2气体通入足量的NaOH溶液,所得溶液中存在:n(H2CO3)+n(HCO3- )+n(CO32-)=0.1 mol

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【题目】在测定某铁矿石中的含铁量时,可准确称取2.0g铁矿石溶解在酸溶液里,然后把其中的Fe3+还原成Fe2+,制得100mL待测液,再取出10mL该待测液于锥形瓶中,然后用0.020mol·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定,发生反应的离子方程式如下:Fe2++MnO4+ 8H+ = 5Fe3++Mn2++4H2O , 滴定结果平均消耗KMnO4溶液的体积刚好等于下图中所示的消耗KMnO4溶液的体积,试回答下列问题:

(1)把待测液中的Fe3+还原成Fe2+,应选用下列试剂____________, 充分反应再进行过滤洗涤,将洗涤液并入待测液中。

A.氯水 B. H2O2 C. Fe屑 D. Cu

(2)滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则终点读数为______________mL

滴定过程中,用左手控制滴定管活塞,边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注视______________________________,直至滴定终点。判断到达终点的现象是___________________________________________________________________________________

(3)下列操作会使测得样品中铁的质量分数偏高的是__________

A.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入高锰酸钾标准溶液进行滴定。

B.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,就加入待测液进行滴定。

C.记录测定结果时,滴定前仰视液凹面最低处,滴定到达终点时又俯视读数。

(4)如果矿石是用盐酸溶解配制成待测液,则测定的结果矿石中含铁量______________(填偏高、偏低、无影响),原因是_________________________________________

(5)矿石中含铁的质量分数为 _________________ (已知铁的原子量为56)

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【题目】物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据如图所示,回答下列问题:

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a.上移铜丝,使其脱离溶液 b.撤去酒精灯 c.拔去橡胶塞倒出溶液

②装置④中品红溶液的作用是________,棉花团的作用__________

③反应停止后,待装置冷却,把③取下后向其中加入氯水,观察到白色沉淀生成,写出相关反应的离子方程式__________

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A. c=mol·L1 B. S=g

C. m=g D. W=g

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