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14.-定条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g).图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时 间的变化曲线.图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响下列说法正确的是(  )
A.升高温度,该反应的平衡常数增大
B.由图2信息,10 min内该反应的平均速率v(H2)=0.09 mol•L-1•min-1
C.由图2信息,从11 min起其它条件不变,压缩容器的体积,则n(N2)的变化曲线为d
D.图3中温度T1<T2,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点

分析 A.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应;
B.10 min内该反应的平均速率v(N2)=$\frac{\frac{0.6mol-0.3mol}{2L}}{10min}$=0.015 mol•L-1•min-1,结合速率之比等于化学计量数之比计算;
C.从11 min起其它条件不变,压缩容器的体积,平衡正向移动,n(N2)减小;
D.a、b、c三点均在同一曲线上,氢气的物质的量越大,氮气的转化率越大.

解答 解:A.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,故A错误;
B.10 min内该反应的平均速率v(N2)=$\frac{\frac{0.6mol-0.3mol}{2L}}{10min}$=0.015 mol•L-1•min-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,v(H2)=0.045 mol•L-1•min-1,故B错误;
C.从11 min起其它条件不变,压缩容器的体积,平衡正向移动,n(N2)减小,可知n(N2)的变化曲线为d,故C正确;
D.温度、体积不变时,氢气的物质的量越大,氮气的转化率越大,a、b、c三点均在同一曲线上,均为平衡状态点,则反应物N2的转化率最高的是c点,故D错误;
故选C.

点评 本题考查物质的量随时间的变化曲线、反应热与焓变,为高频考点,把握图象分析、反应中能量变化、平衡移动为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,综合性较强,题目难度不大.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.下列物质分类正确的是(  )
A.CuO、Na2O和Na2O2都是碱性氧化物
B.SO2能与碱反应生成盐和水,因此SO2属于酸性氧化物
C.NH4Cl不含金属阳离子,不属于盐
D.金属氧化物都是碱性氧化物

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

5.草酸晶体的组成可表示为H2C2O4•xH2O.实验室常用其加热分解制取CO气体,反应方程式为:H2C2O4•xH2O  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO+CO2+(x+1)H2O.下图为分解草酸晶体,用干燥纯净的CO还原CuO制取Cu,并收集CO的实验装置(略去铁架台、铁夹等支撑加持装置),回答下列问题.

(1)A装置为加热分解草酸的装置,该装置错误是试管口应向下倾斜,C装置中盛放的试剂是浓硫酸,E装置的作用是安全瓶(或防倒吸).
(2)实验过程中涉及到如下操作:①点燃A处的酒精灯 ②熄灭A处的酒精灯 ③点燃D处的酒精灯 ④熄灭D处的酒精灯.这4步操作由先到后的顺序为①③④②(填序号).点燃D处酒精灯前必须要进行的操作名称是验纯.
(3)用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸晶体,求x的值.
实验步骤:准确称取1.26g 草酸晶体,配成100mL溶液;取出20.00mL于锥形瓶中,再向瓶中加入足量稀H2SO4;用0.0500mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定,滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液16.00mL.滴定时,所发生的反应为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+═10CO2+2Mn2++8H2O.
①配制草酸溶液除需要玻璃棒、烧杯,还一定需要的玻璃仪器有100mL容量瓶、胶头滴管.
②x=2.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.乙酸正丁酯是无色透明有愉快果香气味的液体,可用乙酸和正丁醇制备.反应的化学方程式如下:
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
发生的副反应如下:

有关化合物的物理性质见下表:
化合物密度(g•cm-3水溶性沸点(℃)
冰乙酸1.05易溶118.1
正丁醇0.80微溶117.2
正丁醚0.77不溶142.0
乙酸正丁酯0.90微溶126.5
已知:乙酸正丁酯、正丁醇和水组成三元共沸物恒沸点为90.7℃.
合成:
方案甲:采用装置甲(分水器预先加入水,使水面略低于分水器的支管口),在干燥的50mL圆底烧瓶中,加入11.5mL(0.125mol)正丁醇和7.2mL(0.125mol)冰醋酸,再加入3~4滴浓硫酸和2g沸石,摇匀.按下图安装好带分水器的回流反应装置,通冷却水,圆底烧瓶在电热套上加热煮沸.在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水(注意保持分水器中水层液面仍保持原来高度,使油层尽量回到圆底烧瓶中).反应基本完成后,停止加热.
方案乙:采用装置乙,加料方式与方案甲相同.加热回流,反应60min后停止加热.

提纯:甲乙两方案均采用蒸馏方法.操作如下:

请回答:
(1)a处水流方向是进水(填“进水”或“出水”),仪器b的名称(直形)冷凝管;
(2)合成步骤中,方案甲监控酯化反应已基本完成的标志是分水器中水不再生成或分水器中的水层不再增加时;
(3)提纯过程中,步骤②是为了除去有机层中残留的酸,检验有机层已呈中性的操作是用玻璃棒蘸取有机层,点在pH试纸上,与标准比色卡对照,读取pH值判断;步骤③的目的是除去溶于酯中的少量无机盐;
(4)下列有关洗涤过程中分液漏斗的使用正确的是BC
A.分液漏斗使用前必须要检漏,只要分液漏斗的旋塞芯处不漏水即可使用
B.洗涤时振摇放气操作应如图戊所示
C.放出下层液体时,需将玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
D.洗涤完成后,先放出下层液体,然后继续从下口放出有机层置于干燥的锥形瓶中
(5)按装置丙蒸馏,最后圆底烧瓶中残留的液体主要是正丁醚;若按图丁放置温度计,则收集到的产品馏分中还含有正丁醇;
(6)实验结果表明方案甲的产率较高,原因是通过分水器及时分离出产物水,有利于酯化反应的进行,提高酯的产率.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成.
(1)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2
(2)COCl2的分解反应为COCl2(g)═Cl2(g)+CO(g)△H=+108kJ/mol.反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线来示出):

①计算反应在第8min时的平衡常数K=0.234mol/L
②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度(T8)的高低:T(2)<T(8)(填“<”、“>”或“=”);
③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=0.031mol/L;
④比较产物CO在2~3min、5~6min和12~13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2-3)、v(5-6)、v(l2-13)表示]的大小v(5~6)>v(2~3)=v(12~13);
⑤比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小:v(5-6)>v(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业.CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化.以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:

回答下列问题:
(1)步骤①中得到的氧化产物是CuSO4或Cu2+,溶解温度应控制在60-70℃,原因是温度低溶解速度慢,温度过高铵盐分解.
(2)写出步骤③中主要反应的离子方程式2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+
(3)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是硫酸(写名称).
(4)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化.
(5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离.工业上常用的固液分离设备有BD(填字母).
A、分馏塔       B、离心机     C、反应釜        D、框式压滤机
(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg,将其置于过量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用amol/L-1的K2Cr2O7溶液滴定到终点,消耗K2Cr2O7溶液bmL,反应中,Cr2O72被还原为Cr3+,样品中CuCl的质量分数为$\frac{0.597ab}{m}$7

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.恒温条件下将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g),反应进行到10s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.8mol,B的物质的量为0.6mol,C的物质的量为0.8mol,则:
(1)用C表示10s 内正反应的化学反应速率为0.04mol•L-1•s-1
(2)反应前A的物质的量浓度是1.5mol•L-1
(3)平衡时A的转化率为40%;
(4)能说明该反应达到平衡状态的是BD;
A.消耗3mol A同时生成2mol C.
B.反应体系中各物质的百分含量不变
C.混合气体平均相对分子质量不变      
D.2V正(A)=3V逆(C)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料--纳米氧化铜的重要前驱体之一.下面是它的一种实验室合成路线:
+H2O+H2SO4$\stackrel{100~130℃}{→}$+NH4HSO4
+Cu(OH)2→(2Cu+H2O

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇.
回答下列问题:
(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸.配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸.
(2)将a中的溶液加热至100℃,缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130℃继续反应.在装置中,仪器b的作用是滴加苯乙腈;仪器c的名称是球形冷凝管,其作用是回流(或使气化的反应液冷凝).
反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品.加人冷水的目的是便于苯乙酸析出.下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是BCE(填标号).
A.分液漏斗B.漏斗C.烧杯D.直形冷凝管E.玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是重结晶,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是95%.
(4)用CuCl2•2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是取最后一次少量洗涤液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,无白色浑浊出现.
(5)将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反应.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.已知工业上真空炼铷的反应方程式为:2RbCl+Mg $\stackrel{熔融}{?}$MgCl2+2Rb(g),对于此反应,能够进行正确解释的是(  )
A.铷比镁金属性强
B.氯化镁比氯化铷难溶
C.高温下,镁离子得电子能力比铷离子弱
D.铷的沸点比镁低,当把铷蒸气抽走时,平衡向右反应方向移动

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