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(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,生成NOx等污染大气.其中生成NO的能量变化示意图如图1:

①该反应的热化学方程式为

 N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+184kJ•mol﹣1 .

②根据图1所示,只改变条件R,当N2的转化率从a3到a1时,平衡常数K AC .

A.可能增大     B.一定不变     C.可能不变 D.可能减小     E.增大、减小、不变均有可能

(2)尿素(又称碳酰胺)是含氮量最高的氮肥,工业上利用CO2和NH3在一定条件下合成尿素的反应分为:

第一步:2NH3(g)+CO2(g)⇌H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l)

第二步:H2NCOONH4(l)⇌H2O(g)+H2NCONH2(l)

某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为500L的密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,验测得

反应中各组分的物质的量随时间的变化如图2所示:

①合成尿素总反应的快慢由第 二 步反应决定.

②反应进行到10min时测得CO2的物质的量如上图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)= 1.5×10﹣4 mol/(L•min).

③由氨基甲酸铵和CO2曲线变化可得出关于浓度变化和平衡状态的两条结论是:a. 氨基甲酸铵浓度先增大,15min后减小 ;b 15min时第一步反应达到平衡状态,55min第二步反应达到平衡状态 .


考点:

物质的量或浓度随时间的变化曲线;热化学方程式;用化学平衡常数进行计算..

分析:

(1)①根据能量变化图计算反应热,反应热=反应物的键能和﹣生成物的键能和,从而书写热化学方程式;

②平衡向正反应方向移动,则N2的转化率增大,可采用的方法为升高温度或者增加氧气的量;

(2)①已知总反应的快慢由慢的一步决定,结合图象变化趋势进行判断,反应快慢可以依据第一步和第二步反应的曲线斜率比较大小;

②分析图象计算10分钟时二氧化碳的消耗物质的量,结合化学反应速率概念进行计算;

③分析图象曲线的变化,氨基甲酸铵是随时间变化到15min物质的量增大,之后减小,15min时第一步反应达到平衡状态,55min氨基甲酸铵物质的量不再变化,第二步反应达到平衡状态.

解答:

解:(1)①该反应中的反应热=反应物的键能和﹣生成物的键能和=(946+498)kJ/mol﹣2×630kJ/mol=+184kJ/mol,所以N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+184kJ•mol﹣1;

故答案为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+184kJ•mol﹣1;

②只改变条件R,当N2的转化率从a3到a1时,平衡向正反应方向移动,则N2的转化率增大,可采用的方法为升高温度K增大或者增加氧气的量K不变,故选:A、C;

(2)①由图象可知在15分钟左右,氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化,发生的是第一步反应,氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡,发生的是第二部反应,从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢,已知总反应的快慢由慢的一步决定,故合成尿素总反应的快慢由第二步决定,

故答案为:二;

②依据图象分析,二氧化碳再进行到10min时物质的量为0.25mol,所以此时的反应速率为==1.5×10﹣4mol/(L•min),

故答案为:1.5×10﹣4;

③分析图象曲线的变化,氨基甲酸铵物质的量随时间变化,到15min物质的量最大,之后减小,上图中氨气物质的量不变,15min时第一步反应达到平衡状态,55min氨基甲酸铵物质的量不再变化,第二步反应达到平衡状态;

故答案为:氨基甲酸铵浓度先增大,15min后减小;15min时第一步反应达到平衡状态,55min第二步反应达到平衡状态.

点评:

本题考查了热化学方程式的计算分析,化学反应速率、平衡常数和化学平衡状态的分析判断,主要是图象变化的分析应用,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

 

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:


某溶液可能含有Cl、SO、CO、NH、Fe3+、Al3+和K。取该溶液 100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6 g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中             

A、至少存在5种离子                       B、Cl一定存在,且c(Cl)≥0.4 mol·L-1

C、SO、NH一定存在,Cl可能不存在     D、CO、Al3+一定不存在,K可能存在

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科目:高中化学 来源: 题型:


聚合物(结构简式)可被人体吸收,常作为外科缝合手术的材料,该物质由下列哪种物质聚合而成(  )

A.CH3CH(OH)COOH

B.HCOOCH2OH

C.HOCH2CH2COOH

D.HOCH(CH3)COOCH(CH3)CH2OH

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科目:高中化学 来源: 题型:


二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体{K2[Cu(C2O4)2]·2H2O}制备流程如下:

(1)制备CuO:CuSO4溶液中滴入NaOH溶液,加热煮沸、冷却、双层滤纸过滤、洗涤。

①过滤所需的玻璃仪器有                                  

②用蒸馏水洗涤氧化铜时,如何证明氧化铜已洗涤干净                            

(2)①为提高CuO的利用率,让滤纸上的CuO充分转移到热的KHC2O4溶液中,以下方案正确的是      

a.剪碎滤纸,加入到热的KHC2O4溶液中,待充分反应后趁热过滤

b.用稀硫酸溶解滤纸上的氧化铜,然后将溶液转入热的KHC2O4溶液中

c.用氢氧化钾溶液溶解氧化铜,并转入热的KHC2O4溶液中

d.在空气中灼烧滤纸,将剩余的固体转入热的KHC2O4溶液

②50℃水浴加热至反应充分,发生反应的化学方程式为                              ;再经趁热过滤、沸水洗涤、将滤液蒸发浓缩得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。

(3)本实验用K2CO3粉末与草酸溶液反应制备KHC2O4,此反应进行的主要原因是                   。

(4)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体的制备也可以用CuSO4晶体和K2C2O4溶液反应得到。从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体的实验步骤为:加入适量乙醇、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

①加入适量乙醇的优点有:

a.缩短加热的时间,降低能耗;  b.                                        。

②在蒸发浓缩的初始阶段还采用了蒸馏的操作,其目的是                       。

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科目:高中化学 来源: 题型:


常温下,对pH=10的氨水而言,下列说法正确的是(  )

 

A.

溶液中由水电离的氢离子浓度为10﹣4

 

B.

与pH=4的盐酸等体积混合后,c(Cl﹣)>c(NH4+)

 

C.

通入一定量氨气后,依然存在c(NH4+)+c(H+)=c(OH﹣)

 

D.

氨水中存在:c(NH3•H2O)>c(NH4+)>c(OH﹣)>c(H+)

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科目:高中化学 来源: 题型:


碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Al(OH)3

开始沉淀

2.3

7.5

3.4

完全沉淀

3.2

9.7

4.4

(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在           范围内,使溶液中的        沉淀(写离子符号)。

(2)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是                发生反应的离子方程式为                            

(3)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为           

(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为                                                      

(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的最佳试剂为        

A.溴水            B.KSCN溶液      C.NaOH溶液      D.酸性KMnO4溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:


下表中所示物质或概念间的从属关系符合右图的是

X

Y

Z

A.

钠元素

主族元素

短周期元素

B.

电解质

化合物

纯净物

C.

氢氧化铁

胶体

分散系

D.

置换反应

氧化还原反应

放热反应

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科目:高中化学 来源: 题型:


 有关蛋白质的叙述正确的是                                           (  )

A.蛋白质溶液中,加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出,加水后沉淀不溶解

B.蛋白质属于天然高分子化合物

C.蛋白质的分子能透过半透膜

D.蛋白质跟浓盐酸作用时呈黄色

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列说法中正确的是(  )

A.分子组成相差1个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物

B.相对分子质量相同的有机物是同分异构体

C.碳原子之间只以单键相结合的链烃为烷烃

D.分子式相同有机物一定是同一种物质

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