题目列表(包括答案和解析)
(14分)运用化学反应原理研究NH3的性质具有重要意义。
(1)科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。据报道,在光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3和另一种单质。在使用催化剂b和不使用催化剂a时,该反应过程和能量的变化关系如图所示。
①写出该反应的化学方程式 。
②a和b相比,二者的平衡常数关系是Ka Kb(填“>”、“=”或“<”)
③升高温度,平衡时NH3的含量 (填“增大”、“不变”或“减小”)
(2)在0.5L的密闭容器中,一定量的N2和H2发生反应:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH <0。400℃时,K= 0.5,某一时刻测得N2、H2和NH3三种物质物质的量分别为2mol、1mol和3mol,则该反应的v正(N2) v逆(N2)(填 “>” 、“=” 或“<”)
(3)NH3的催化氧化反应是工业制HNO3的关键步骤,测得某温度下固定容积的容器中的数据为:
浓度mol.L-1 时间 | c(NH3) | c(O2) | c(NO) |
0min | 1.000 | 1.600 | 0.000 |
2min | 0.600 | a | 0.400 |
4min | 0.500 | 0.975 | 0.500 |
6min | 0.500 | 0.975 | 0.500 |
8min | 0.700 | 1.225 | 0.750 |
①则2 ~4min内,v(O2)= 。
②在第8min时改变条件,你认为改变的条件可能是 。
(4)常温下,向0.001mol·L-1的AlCl3 溶液中通入NH3直至过量,现象 ,当PH = 时,开始生成沉淀(已知:Ksp[Al(OH)3]= 1.0×10-33)。
(14分)运用化学反应原理研究NH3的性质具有重要意义。
(1)科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。据报道,在光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3和另一种单质。在使用催化剂b和不使用催化剂a时,该反应过程和能量的变化关系如图所示。
①写出该反应的化学方程式 。
②a和b相比,二者的平衡常数关系是Ka Kb(填“>”、“=”或“<”)
③升高温度,平衡时NH3的含量 (填“增大”、“不变”或“减小”)
(2)在0.5L的密闭容器中,一定量的N2和H2发生反应:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH <0。400℃时,K= 0.5,某一时刻测得N2、H2和NH3三种物质物质的量分别为2mol、1mol和3mol,则该反应的v正(N2) v逆(N2)(填 “>” 、“=” 或 “<”)
(3)NH3的催化氧化反应是工业制HNO3的关键步骤,测得某温度下固定容积的容器中的数据为:
浓度mol.L-1 时间 |
c(NH3) |
c(O2) |
c(NO) |
0min |
1.000 |
1.600 |
0.000 |
2min |
0.600 |
a |
0.400 |
4min |
0.500 |
0.975 |
0.500 |
6min |
0.500 |
0.975 |
0.500 |
8min |
0.700 |
1.225 |
0.750 |
①则2 ~4min内,v(O2) = 。
②在第8min时改变条件,你认为改变的条件可能是 。
(4)常温下,向0.001 mol·L-1的AlCl3 溶液中通入NH3直至过量,现象 ,当PH = 时,开始生成沉淀(已知:Ksp[Al(OH)3]= 1.0×10-33)。
下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的溶度积Ksp (25℃)。
电解质 | 平衡方程式 | 平衡常数K | Ksp |
CH3COOH | CH3COOHCH3COO-+H+ | 1.76×10-5 | |
H2CO3 | H2CO3H++HCO HCOH++CO | K1=4.31×10-7 K2=5.61×10-11 | |
C6H5OH | C6H5OH C6H5O-+H+ | 1.1×10-10 | |
H3PO4 | H3PO4H++H2PO H2POH++HPO HPOH++PO | K1=7.52×10-3 K2=6.23×10-8 K3=2.20×10-13 | |
H3BO3 | 5.7×10-10 | ||
NH3·H2O | NH3·H2O NH4++OH- | 1.76×10-5 | |
H2O | Kw=1.0×10-14 | ||
Mg(OH)2 | Mg(OH)2 Mg2++2OH- | 5.6×10-12 |
回答下列问题:
I.(1)由上表分析,若①CH3COOH ②HCO ③C6H5OH ④H2PO均可看作酸,则它们酸性由强到弱的顺序为 (须填编号);
(2)写出C6H5OH与Na3PO4反应的离子方程式: ;
(3)25℃时,将等体积等浓度的醋酸和氨水混合,混合液中:c(CH3COO-)
c(NH4+);(填“>”、“=”或“<”)
(4)25℃时,向10mL 0.01mol/L苯酚溶液中滴加VmL 0.01mol/L氨水,混合溶液中粒子浓度关系正确的是 ;
A.若混合液pH>7,则V≥10
B.若混合液pH<7,则c(NH4+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)
C.V=10时,混合液中水的电离程度大于10mL 0.01mol/L苯酚溶液中水的电离程度
D.V=5时,2c(NH3·H2O)+ 2 c(NH4+)= c(C6H5O-)+ c(C6H5OH)
(5)如左上图所示,有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,回答下列问题:
① T1 T2(填>、=、<);
② 讨论T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,下列说法正确的是 。
A.加入Na2SO4可使溶液由a点变为b点
B.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D.升温可使溶液由b点变为d点
II.平衡常数的计算:
(1)用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的醋酸溶液,滴定曲线右上图。其中①点所示溶液中c(CH3COO-)=2c(CH3COOH)
③点所示溶液中存在:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
则CH3COOH的电离平衡常数Ka= 。
(2)水解反应是典型的可逆反应。水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kh表示),类比化学平衡常数的定义,请写出Na2CO3第一步水解反应的水解常数的表达式:Kh= 。
(3)MgCl2溶液和氨水混合后存在下列化学平衡:Mg2+(aq)+2NH3·H2O(aq)2NH4+(aq)+Mg(OH)2(s)
试列出该反应平衡常数K与Kb(NH3·H2O)、Ksp[Mg(OH)2]的关系式并计算: 。
研究化学反应原理对生产生活很有意义,请用化学反应原理的相关知识回答下列问题:
(1)用铅蓄电池电解甲、乙两电解池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(1)。电解一段时间后,向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,下列说法正确的是____________
(填写序号)
A.d极为阴极
B.若利用甲池精炼铜,b极应为粗铜
C.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:
PbO2(s)+4H+(aq)+(aq)+4e-PbSO4(s)+2H2O(1)
D.若四个电极材料均为石墨,当析出6.4g Cu时,两池中共产生气体3.36L(标准
状况下)
(2)某二元酸H2A在水中的电离方程式是:H2A=H++HA-;HA-H++A2-,请回答下列问题:
①Na2A溶液显_________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是________________
(用离子方程式表示)。
②已知0.1mol·L-1的NaHA溶液的pH=2,则0.1mol·L-1的H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是__________0.1lmol·L-1(填“<”、“>”或“=”),理由是:___________________________.
(3)二甲醚是一种重要的清洁燃料,利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g); △H=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g); △H=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△=-41.3kJ·mol-1
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式___________________.
(4)SO2是硫酸生产的重要中间产物,也是空气污染的主要原因之一,其氧化生成SO3的反应为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。在一定温度下,将0.23 mol SO2和0.11 mol氧气放入容积为l L的密闭容器中发生反应,达到平衡后得到0.12 mol SO3,则反应的平衡常数K=________。若温度不变,再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡,则SO3的体积分数将___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
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