【题目】工业合成氨反应为Nz(g)+3H2(g) 2NH3(g),对其研究如下:在773 K时,分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个固定容积为1L 的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表;
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
(1) 前10min 中利用N2表示的反应速率为________
(2) 该温度下,此反应的平衡常数K=__________
(3) 该温度下,若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3 mol·L-1、3 mol·L-1、3 mol·L-1,则此时v正_______v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(4) 该温度下,在上述平衡体系中再通入2molNH3,一段时间后,达到新的平衡。此时c(H2)____ 4.5mo1/L(填“>”、“<”或“=”)。
(5) 由上表中的实验数据计算得到“浓度-时间”的关系可用右图中的曲线表示,表示c(N2)-t的曲线是______。在此温度下,若起始充入4 mol Nz 和12 mol Hz,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)-t的曲线上相应的点为_______。
【答案】 V(N2)=0.08mol·L-1·min-1 K=4/27(mol/L)-2 > < 乙 B
【解析】(1)前10min中生成氨气是1.6mol,消耗氮气是0.8mol,浓度是0.8mol/L,则用N2表示的反应速率为0.8mol/L÷10min=0.08mol·L-1·min-1;(2)平衡时生成氨气是2mol,消耗氮气是1mol,剩余氮气是1mol,因此该温度下,此反应的平衡常数K=;(3)该温度下,若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3 mol·L-1、3 mol·L-1、3 mol·L-1,则此时浓度熵是<4/9,平衡向正反应方向进行,则v正>v逆。(4)如果平衡时氢气是4.5mo1/L,则又消耗氨气是1mol/L,氨气浓度是3mol/L,氮气的浓度是2.5mol/L,此时<4/9,所以平衡时氢气的浓度必须小于4.5mo1/L;(5)由反应方程式可知变化量之比等于对应物质的化学计量数之比,而△n甲:△n乙:△n丙=3:1:2,所以表示c(N2)~t的曲线是乙;在此温度下,若起始充入4molN2和12molH2,相当于在原来基础上增加压强,平衡正向移动,所以比原平衡的两倍小,而且达平衡的时间缩短,则应是点B。
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【题目】和是钍的两种同位素,可以转化成。下列有关Th的说法正确的是
A. Th元素的质量数是232
B. Th元素的相对原子质量是231
C. 转化成是化学变化
D. 和的化学性质相同
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【题目】下列离子方程式,书写正确的是( )
A.盐酸与石灰石反应:CO32-+H+=CO2↑+H2O
B.硫酸铜溶液中滴加氢氧化钡溶液:Ba2++SO42-=BaSO4↓
C.氢氧化镁和盐酸反应:H++OH-=H2O
D.氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
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【题目】天然气既是高效洁净的能源,也是重要的化工原料。
(1)甲烷分子的结构式为_________,空间构型为_______________形。
(2)已知25℃、101kPa 时,1 g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64 kJ热量,则该条件下反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=____________kJ·mol-1。
(3)甲烷高温分解生成氢气和炭黑。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是__________________________________________。
(4)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所产生的能量直接转化为电能。用甲烷-空气碱性(KOH溶液)燃料电池作电源,电解CuCl2溶液。已知甲烷空气碱性燃料电池的总反应为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,装置如下图所示:
①a电极名称为____________。
②c电极的电极反应式为_________________________________。
③假设CuCl2溶液足量,当某电极上析出3.2 g 金属Cu时,理论上燃料电池消耗的甲烷在标准状况下的体积是__________L。
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【题目】下列对实验仪器特点的描述正确的或实验能达到预期目的的是( )
A.托盘天平标尺的“0”刻度在中间
B.量筒的“0”刻度在下面
C.用10 mL量筒去量取7.50 mL稀盐酸
D.用托盘天平称量25.2 g NaCl晶体
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【题目】按如图装置,持续通入X气体,可以看到a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到液体,则X气体是
A. H2 B. CH3CH2OH(气) C. CO2 D. CO和H2
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【题目】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。四种元素形成的单质依次为m、n、p、q;这些元素组成的二元化合物r、t、u,其中u能使品红溶液退色,v的俗名叫烧碱。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 原子半径的大小:W>Z>Y>X
B. t与r反应时,r为氧化剂
C. 生活中可用u使食物增白
D. Z分别与Y、W组成的化合物中化学健类型可能相同
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【题目】某试液中只可能含有K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-、AlO2-中的若干种离子。离子浓度均为0.3mol·L-1。某同学进行了如下实验:
下列说法正确的是
A. 无法确定原试液中是否含有Al3+、Cl-
B. 原溶液中存在的离子为NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-
C. 滤液X中大量存在的阳离子有NH4+、Fe2+和Ba2+
D. 无法确定沉淀C的成分
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