题目
题型:不详难度:来源:
(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 |
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)。
答案
② = (1分) ③增大 (1分)
(2) < (2分)
(3)① 0.0625 mol/(L·min) (2分)
②增大NO的浓度(或增加NO的物质的量) (2分)
(4)生成白色沉淀 (2分) 4 (2分)
解析
②催化剂能降低反应的活化能,但不能改变平衡常数,所以平衡常数是不变的。
③根据图像可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,反应是吸热反应。升高温度平衡向正反应方向移动,氨气的含量增大。
(2)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,则其浓度分别为4.0mol/L、2.0mol/L、6.0mol/L。所以此时>0.5,所以反应逆反应方向移动,即正反应速率小于逆反应速率。
(3)①氨气发生催化氧化的方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,在2 ~4min内,氨气浓度的变化量是0.600mol/L-0.500mol/L=0.100mol/L,所以氧气的浓度变化量是0.125mol/L,则反应速率为。
②4min时反应达到平衡状态,而在第8min时,氨气、氧气和NO的浓度均增大,所以只能是增大了生成物NO的浓度,平衡向逆反应方向移动。
(4)根据氢氧化铝的溶度积常数可知当铝离子浓度是0.001mol/L时,溶液中OH-的浓度为,则氢离子浓度为10-4,所以pH等于4.
核心考点
试题【(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N】;主要考察你对原电池原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH,
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①根据表中数据可判断ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将 。
A.向正方向移动 | B.向逆方向移动 | C.处于平衡状态 | D.无法判断 |
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH=-1451.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
。
(3)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,则负极的电极反应式为 ,(3分)随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为 一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12(25℃下测定),则理论上消耗氧气的体积为 mL(3分)(标况下)。
Ⅰ氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知:(g)+ (g)=(g)+(g) = +
(g)+ (g)=(g)+(g)= +
(1)氢气作为新能源的优点 。(答2点)
(2)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。(g)与(g)反应生成(g)和(g)的热化学方程式为 。
(3)HO的热分解也可得到H,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是 、 。
Ⅱ(4)肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该电池放电时,负极的电极反应式是 。
(5)下图是一个电化学装置示意图。用肼一空气燃料电池做此装置的电源。
①如果A是铂电极,B是石墨电极,C是硫酸—硫酸铵,阴极的电极反应式是 。
②利用该装置可制得少量过氧化氢:在阳极上SO42—被氧化成S2O82—(过二硫酸根离子),S2O82—与H2O反应生成H2O2,S2O82—+2H2O=2SO42—+H2O2+2H+。若要制取2molH2O2,该燃料电池理论上需消耗 molN2H4。
(6)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
①装置丙中溶液的P H 。(填“变大”“变小”或“不变”)
②四种金属活泼性由弱到强的顺序是 。
A.在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),则可推测该反应是吸热反应 |
B.锅炉中沉积的CaSO4可用Na2CO3溶液浸泡后再用酸溶解去除 |
C.室温下,将浓度为0.1mol.L‾1HF溶液加水稀释,其电离平衡常数和c(H+)/c(HF)均不变 |
D.电解精练铜时,阳极泥中常含有金属金、银、锌等。 |
A.图5可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率的变化 |
B.图6可以表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化 |
C.图7可以表示向明矾溶液中滴加氢氧化钠溶液产生沉淀量的变化 |
D.图8可以表示足量锌粉与稀硫酸反应,加少量CuSO4固体产生H2的变化 |
(1)已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0 kJ·mol-1
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1453.0 kJ·mol-1
则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为 。
(2)工业上常利用反应CO(g)+2H2(g)≒CH3OH(g) △H<0合成甲醇,在230℃~270℃最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图。
|
(3)制甲醇所需要的氢气,可用下列反应制取:H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g) △H<0,某温度下该反应的平衡常数K=1。试回答下列问题:
①该温度下,若起始时c(CO)="1" mol·L-1,c(H2O)="2" mol·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5 mol·L-1,则此时该反应v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②若降低温度,该反应的K值将 (填“增大”、“减 小”或“不变”)。
(4)某实验小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。
①该电池工作时,OH-向 极移动(填“a”或“b”)。
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池负极反应式为 ,电池总反应的离子方程式为 。
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