【题目】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol,据此回答以下问题:
(1)下列有关该反应速率的叙述,正确的是(选填序号)___________。
a.升高温度可以增大活化分子百分数,加快反应速率
b.增大压强不能增大活化分子百分数,所以不可以加快反应速率
c.使用催化剂可以使反应物分子平均能量升高,加快反应速率
d.在质量一定的情况下,催化剂颗粒的表面积大小,对反应速率有显著影响
(2)根据温度对化学平衡的影响规律可知,对于该反应,温度越高,其平衡常数的值越__________。
(3)某温度下,若把10 mol N2与30 mol H2置于体积为10 L的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得平衡混合气体中氨的体积分数为20%,则该温度下反应的K=___________________(可用分数表示)。
(4)对于合成氨反应而言,下列有关图象一定正确的是(选填序号)_____________。
【答案】ad 小 ac
【解析】
(1)升高温度、增加压强、使用催化剂、增大接触面积均能加快反应速率;
(2)该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动;
(3)K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比;
(4)a.先出现拐点的先达到平衡,则T2大,温度高,平衡逆向移动;
b.平衡时浓度不一定相等;
c.使用催化剂加快反应速率,对平衡无影响;
(1)a.升高温度可以增大活化分子百分数,有效碰撞的次数增加,则加快反应速率,故a正确;
b.增大压强,增大活化分子数目,则加快反应速率,故b错误;
c.使用催化剂,降低反应的活化能,加快反应速率,但反应物分子平均能量不变,故c错误;
d.在质量一定的情况下,催化剂颗粒的表面积大小,对反应速率有显著影响,接触面大,则反应速率大,故d正确;
故答案为:ad;
(2)该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡常数K减小,温度越高,K越小;
故答案为:小;
(3)K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则
,故答案为:。
(4)a.先出现拐点的先达到平衡,则T2大,温度高,平衡逆向移动,与图象一致,故a正确;
b.平衡时浓度不一定相等,平衡浓度取决起始浓度和转化率,图象表示错误,故b错误;
c.使用催化剂加快反应速率,对平衡无影响,平衡时物质的浓度不变,与图象一致,故c正确;
故答案为:ac;
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【题目】请按要求用合适的化学用语填空
(1)基态P原子的电子排布式:______________
(2)Fe3+ 外围电子排布图:_______________
(3)用电子式表示MgCl2的形成过程:_______
(4)用水解方程式表示明矾能净水的原因:_______
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【题目】研究表明,地球上的碳循环,光合作用是必不可少的(如下图所示)。下列叙述正确的是
A. 石油与煤是可再生能源
B. CO2是煤、石油形成淀粉、纤维素等的催化剂
C. 光合作用将太阳能转化为化学能
D. 图中所出现的物质中淀粉与纤维素为同分异构体
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【题目】还原法处理氮的氧化物是环境科学研究的热点课题。
I.氧气还原法。H2还原NO发生的反应为:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)。
(1)已知儿种化学键的键能数据如下:
2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=___kJ·mol-1。
(2)2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)的反应速率表达式为v=kc2(NO)·c(H2)(k是速率常数,只与温度有关)。科学研究发现上述反应分两步进行:
反应1:2NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(g);
反应2:H2O2(g)+H2(g)2H2O(g)。
总反应速率由反应较慢的一步决定,由此推知上述两步反应中,活化能较大的是反应___(填“l”或“2”)。c(NO)对总反应速率的影响程度___c(H2)(填“大于”“小于”或“等于”)。
Ⅱ.NH3还原法。在恒容密闭容器中充入NH3和NO2,在一定温度下发生反应:8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(g)。
(3)下列表明该反应达到平衡状态的是___(填字母)。
A.混合气体密度保持不变 B.NO2和N2的消耗速率之比为6:7
C.混合气体中c(N2)=c(NO2) D.混合气体压强保持不变
III.CO还原法。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO,发生反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH。在2L恒容密闭容器中充人2molCO和2molNO,测得NO的转化率与温度、时间的火系如图所示。
(4)下列说法正确的是___(填字母)。
A.图像中,T1>T2
B.上述反应在高温下能自发进行
C.10min时,T2K下正、逆反应速率相等
D.增大NO的浓度,反应物的转化率增大
(5)T2K温度下,0-10min内用CO表示的平均反应速率v(CO)=___mol/L-1·min-1;T1K温度下,上述反应的平衡常数K=___L·mol-1。
(6)T1K温度下,向平衡后的容器内再加入2molN2和2molNO,则平衡___(填“向右移动”“向左移动”或“不移动”)。
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【题目】H2CO3是一种二元弱酸,常温下H2CO3水溶液中碳元素的存在形态的物质的量分数与溶液的pH的关系如图所示,据此分析,下列说法不正确的是( )
A.pH=8时,溶液中含碳元素的微粒主要是HCO3—
B.A点,溶液中H2CO3和HCO3-浓度相同
C.当c(HCO3-)=c(CO32-)时,c(H+)<c(OH-)
D.pH=8.4的水溶液中加入NaOH溶液时,发生反应的离子方程式可为:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
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【题目】2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g) +CO(g) ΔH1 = +41.1 kJmol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0 kJmol-1
则CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:______________________。
(2)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号)________.
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变 D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(3)如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度℃ | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①该反应的化学平衡常数表达式为K=_____。
②由表中数据判断该反应的△H_____0(填“>”、“=”或“<”);
③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则此时的温度为___________℃。
(4)要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母序号)__________________.
a.增加CO的浓度 b.加入催化剂 c.升温 d.加入H2 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
(5)在一定条件下,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1体系中CO2的平衡转化率()与L和X的关系如图所示,L和X分别表示温度或压强。
①X表示的物理量是_____。
②判断L1与L2的大小关系:L1_____L2(填“<”,“=”或“>”),并简述理由:____________________。
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【题目】下列对实验操作及结论的描述不正确的是( )
A.如图夹紧弹簧夹,由漏斗中加水至产生液面差,一段时间后液面差不变,说明气密性良好
B.如图打开弹簧夹,红墨水倒吸入导气管中,说明铁钉发生了吸氧腐蚀
C.如图滴入浓硫酸后,高锰酸钾溶液褪色,说明浓硫酸使蔗糖脱水的同时还产生了二氧化碳
D.如图加热片刻后高锰酸钾溶液褪色,说明石蜡油分解产生了不饱和烃
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【题目】下面是某课外小组从初选后的方铅矿(主要成分PbS,含少量黄铜矿(CuFeS2))中提取硫磺、铜、铅的工艺流程:
已知:CuFeS2+4FeCl3=2S+5FeCl2+CuCl2 、PbS+2FeCl3=S+PbCl2+2FeCl2
(1)黄铜矿( CuFeS2 )中Fe元素的化合价为 ______ ,提高方铅矿酸浸效率的措施有 ______ (写出两种方法即可)。
(2)过滤过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ______ ;单质A是 ______ ,在此工艺操作中可循环利用的物质有铅和 ______ 。
(3)在酸性的FeCl2溶液中加入H2O2溶液,其反应的离子方程式为 ______ 。
(4)PbSO4与PbS加热条件下反应的化学方程式为 ______ 。
将沉淀PbSO4与足量的碳酸钠溶液混合,沉淀可转化可转化为PbCO3,写出该反应的平衡常数表达式:K= ______ 。(已知Ksp(PbSO4)=1.6×10-5,Ksp(PbCO3)=3.3×10-14)
(5)铅蓄电池的电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为硫酸;铅蓄电池充放电的总反应方程式为:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,充电时,铅蓄电池阳极的电极反应式为 ______ 。
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【题目】如图所示,食盐晶体由钠离子和氯离子构成。已知食盐的M=58.5g·mol-1,食盐的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1,在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近下列哪个数据( )
A.3.0×10-8cmB.3.5×10-8cmC.4.0×10-8cmD.5.0×10-8cm
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