氨與硝酸在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中均有重要的用途.某小組根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)原理設(shè)計(jì)了生產(chǎn)氨與硝酸的主要過(guò)程如下:
(1)以N2和H2為原料合成氨氣.反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0
①一定溫度下,在密閉容器中充入1molN2和3molH2發(fā)生反應(yīng).若容器容積恒定,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),氣體的總物質(zhì)的量是原來(lái)的
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,則N2的轉(zhuǎn)化率α=
 
;若此時(shí)放出熱量為a kJ,則其熱化學(xué)方程式為
 

②氨氣溶于水則為氨水.已知NH3?H2O的電離平衡常數(shù)為Kb,計(jì)算0.1mol/L的NH3?H2O溶液中c(OH-)=
 
mol/L(設(shè)平衡時(shí)NH3?H2O的濃度約為0.1mol/L,用含有Kb的代數(shù)式表示).
(2)以氨氣、空氣為主要原料先進(jìn)行氨的催化氧化,然后制得硝酸.
①其中NO在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H>0
該反應(yīng)的反應(yīng)速率(v)隨時(shí)間(t)變化的關(guān)系如圖所示.若t2、t4時(shí)刻只改變一個(gè)條件,下列說(shuō)法正確的是(填選項(xiàng)序號(hào))
 

a.在t1~t2時(shí),可依據(jù)容器內(nèi)氣體的密度保持不變判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
b.在t2時(shí),采取的措施可以是升高溫度
c.在t3~t4時(shí)與在t1~t2時(shí)的平衡常數(shù)K肯定相同
d.在t5時(shí),容器內(nèi)NO2的體積分?jǐn)?shù)是整個(gè)過(guò)程中的最大值
②實(shí)際上,生成的NO2會(huì)二聚生成N2O4.如果在一密閉容器中,17℃、1.01×105Pa條件下,2NO2(g)?N2O4(g)△H<0的平衡常數(shù)K=13.3.若改變上述體系的某個(gè)條件,達(dá)到新的平衡后,測(cè)得混合氣體中c(NO2)=0.04mol/L,c(N2O4)=0.007mol/L,則改變的條件是
 
考點(diǎn):化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡
專(zhuān)題:
分析:(1)①依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算得到;求出反應(yīng)的△H,寫(xiě)出熱化學(xué)方程式;
②c(NH4+)=c(OH-),據(jù)Kb表達(dá)式和平衡時(shí)NH3?H2O的濃度可以求得;
(2)①2NO(g)+O2(g)?2NO2(g))△H>0.反應(yīng)是氣體體積減小的吸熱反應(yīng);
a、反應(yīng)中氣體質(zhì)量守恒,體積不變,過(guò)程中密度不變;
b、反應(yīng)是吸熱反應(yīng)升溫正逆反應(yīng)速率增大,平衡正向進(jìn)行;
c、K受溫度影響;
d、依據(jù)圖象分析容器內(nèi)NO2的體積分?jǐn)?shù)在t3~t4時(shí)最大;
②改變上述體系的某個(gè)條件,達(dá)到新的平衡后,根據(jù)c(NO2)和c(N2O4)求出K值,K減小,說(shuō)明升高了溫度,平衡逆向移動(dòng).
解答: 解:(1)①達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),氣體的總物質(zhì)的量是原來(lái)的
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,則減少的物質(zhì)的量為(1+3)mol×(1-
15
16
)=0.25mol,則:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) 物質(zhì)的量減少△n
1                                     2
n(N2)                               0.25
故n(N2)=0.125mol,所以氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率=
0.125mol
1mol
×100%=12.5%;0.125mol氮?dú)夥磻?yīng)放熱aKJ,則1mol氮?dú)夥磻?yīng)放熱8aKJ,所以熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-8akJ/mol,
故答案為:12.5%;N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-8akJ/mol;
②據(jù)NH3?H2O的電離方程式可知,c(NH4+)=c(OH-),已知NH3?H2O的濃度約為0.1mol/L,Kb=
c(NH4+)×c(OH-),
c(NH3?H2O)
=
[c(OH-)]2
0.1
,可得:c(OH-)=
0.1Kb
,
故答案為:
0.1Kb

(2)①2NO(g)+O2(g)?2NO2(g))△H>0.反應(yīng)是氣體體積減小的吸熱反應(yīng);
a、反應(yīng)中氣體質(zhì)量守恒,體積不變,過(guò)程中密度不變,所以,密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故a錯(cuò)誤;
b、反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升溫正逆反應(yīng)速率都增大,平衡正向進(jìn)行,故b正確;
c、t2時(shí)升高了溫度,K增大,所以在t3~t4時(shí)與在t1~t2時(shí)的平衡常數(shù)K不同,故c錯(cuò)誤;
d、t2時(shí)升高了溫度,平衡正向移動(dòng),t4時(shí)減小了生成物濃度,平衡正向移動(dòng),反應(yīng)物濃度相應(yīng)減小,所以,容器內(nèi)NO2的體積分?jǐn)?shù)在t3~t4時(shí)最大,故d錯(cuò)誤;
故選:b;
②改變上述體系的某個(gè)條件,達(dá)到新的平衡后,根據(jù)c(NO2)和c(N2O4)求出K=
0.007mol/L
0.042
=4.375,K減小,說(shuō)明升高了溫度,平衡逆向移動(dòng),故答案為:升高溫度.
點(diǎn)評(píng):本題考查范圍廣、考查知識(shí)點(diǎn)跨度大,包含了轉(zhuǎn)化率、熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)、影響化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的條件、溫度是影響化學(xué)平衡常數(shù)的唯一因素,題目難度不大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列模型分別是HCN、S8、SF6、B12結(jié)構(gòu)單元,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 。
A、已知單質(zhì)硼的結(jié)構(gòu)單元是由20個(gè)正三角形構(gòu)成的正二十面體,則這個(gè)結(jié)構(gòu)單元中含有30個(gè)B-B鍵、12個(gè)硼原子
B、SF6為正八面體的非極性分子
C、1 molHCN分子中有2 molσ鍵和2molπ鍵
D、32gS8分子中含有0.125 molσ鍵

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某化學(xué)興趣小組欲配制一定濃度的NaOH溶液,用來(lái)滴定未知濃度的鹽酸,進(jìn)而測(cè)定反應(yīng)的中和熱.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)配制0.55mo1?L-1的NaOH溶液250mL.
①先用托盤(pán)天平稱(chēng)量燒杯質(zhì)量.稱(chēng)量前先調(diào)節(jié)天平零點(diǎn).用“↓”表示在右盤(pán)上放置砝碼,用“↑”表示從右盤(pán)上取下砝碼.取用砝碼情況和游碼讀數(shù)如下:燒杯的質(zhì)量為
 
g.

砝碼質(zhì)量502020105
取用砝碼情況先↓后↑先↓后↑先↓后↑
②稱(chēng)量燒杯和NaOH固體的質(zhì)量時(shí),再在天平右盤(pán)上放置5g砝碼,將游碼的位置移到7g的位置,往燒杯中逐漸加入NaOH固體,直到天平達(dá)到平衡.
③以下是配制0.55mo1?L-1的NaOH溶液的過(guò)程示意圖:

上述步驟的先后順序是
 
 
→A→D→
 
 
 
(填字母標(biāo)號(hào)).
(2)中和滴定.
①量取0.55mo1?L-1的NaOH溶液20.00mL注入錐形瓶中,并加入2滴酚酞,用未知濃度
的鹽酸進(jìn)行滴定.洗凈的滴定管在滴定前必須進(jìn)行的操作是:
a.檢驗(yàn)活塞是否漏水;
b.
 
;
c.加入未知濃度的鹽酸,趕走尖嘴部分的氣泡,調(diào)節(jié)起始讀數(shù).
②該同學(xué)做了兩次實(shí)驗(yàn),所耗鹽酸的體積如左圖所示,則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為
 


③若在滴定前滴定管尖嘴部分留有氣泡,滴定后滴定管尖嘴部分氣泡消失,則測(cè)定的鹽酸
物質(zhì)的量濃度會(huì)
 
(填“偏高”、“偏低”或“不變”).
(3)中和熱測(cè)定.
取上述50mL鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如上圖右所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng).通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①?gòu)膶?shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是
 
_.
②燒杯間填滿(mǎn)碎紙條是減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失.③某同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)初始溫度t1/℃混合液最高溫度t2/℃
鹽酸NaOH溶液
119.920.023.2
220.020.123.4
(注:中和后生成的溶液的比熱容C=4.18J?g-1?℃-1,溶液密度為1g/mL)
計(jì)算中和熱△H=-55.176kJ/mol,中和熱的理論值為△H=-57.3kJ/mol,造成該實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能是
 

A.小燒杯口高于大燒杯口     
B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中動(dòng)作緩慢    
 C.用環(huán)形銅制攪拌棒攪拌
D.倒入NaOH溶液后立即讀取混合液的溫度記為終止溫度.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知F為高分子化合物:
C分子結(jié)構(gòu)中只含有一種氫.

(1)寫(xiě)出下列物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式B:
 
 C:
 
 E:
 

(2)判斷①②反應(yīng)類(lèi)型:
 
、
 

(3)寫(xiě)出D→E的化學(xué)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在400℃、101kPa,將SO2和14mol O2裝入一個(gè)有催化劑的5L密閉容器中,發(fā)生了2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的反應(yīng),10min時(shí)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得容器內(nèi)有2mol SO2和12mol O2.則:(提示:用三步法)
(1)SO2的起始濃度
(2)平衡體系中含SO3的體積分?jǐn)?shù).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在一定溫度下,有a.鹽酸 b.硫酸 c.醋酸三種酸:(用a b c填空)
(1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí),c(H+)由大到小的順序是
 

(2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸,中和NaOH的能力由大到小的順序是
 

(3)若三者c(H+)相同時(shí),物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是
 

(4)當(dāng)三者c(H+)相同且體積也相同時(shí),分別放入足量的鋅,相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是
 

(5)將c(H+)相同的三種酸均加水稀 釋至原來(lái)的100倍后,c(H+)由大到小的順序是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

海洋是資源的寶庫(kù),用海水可生產(chǎn)食鹽和金屬鈉、鎂及其它們的化合物等物質(zhì).
(1)海水提取鎂及其化合物的過(guò)程如下:
①貝殼主要成分的化學(xué)式
 

②第④步反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

③在以上提取鎂的過(guò)程中,沒(méi)有涉及的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型是
 

A.分解反應(yīng)  B.化合反應(yīng)C.復(fù)分解反應(yīng)  D.置換反應(yīng)
④Mg(OH)2加熱分解生成MgO和H2O,MgO是高熔點(diǎn)的化合物,某些材料因含有Mg(OH)2而具有阻燃性.Mg(OH)2能夠阻燃的主要原因?yàn)?div id="91xqcys" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(2)我國(guó)化學(xué)家侯德榜改革國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝,其生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如圖1:
①生成沉淀X的化學(xué)方程式為
 

②循環(huán)Ⅱ中循環(huán)利用的物質(zhì)是
 
(寫(xiě)化學(xué)式).
③在主產(chǎn)品中通常還含有少量的小蘇打.現(xiàn)取樣品少許溶于水,向溶液中滴加稀鹽酸(邊滴邊震蕩,假設(shè)生成的氣體完全逸出),記錄生成的二氧化碳體積和消耗鹽酸的體積并繪制圖象如圖2,則樣品中純堿和小蘇打的物質(zhì)的量之比為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

溫度為T(mén)時(shí),向2.0L恒容密閉容器中充入1.0mol PCl5,反應(yīng)PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡.反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表:下列說(shuō)法正確的是( 。
t/s050150250350
n(PCl3)/mol00.160.190.200.20
A、反應(yīng)在前50 s的平均速率v(PCl3)=0.0032mol?L-1?s-1
B、保持其他條件不變,升高溫度,平衡時(shí)c(PCl3)=0.11mol?L-1,則反應(yīng)的△H<0
C、相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入1.0mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20mol Cl2,反應(yīng)達(dá)到平衡前v(正)>v(逆)
D、相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入2.0mol PCl3和2.0mol Cl2,達(dá)到平衡時(shí),PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列說(shuō)法正確的是( 。
A、100 mL3 mol?L-1的硫酸與100 mL H2O混合,硫酸物質(zhì)的量濃度改變?yōu)?.5 mol?L-1
B、把100 g 20%的NaCl溶液與100 g H2O混合后,NaCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10%
C、把200 mL3 mol?L-1的BaCl2溶液與100 mL 3 mol?L-1的KCl溶液混合后,溶液中的c(Cl-)仍然是3 mol?L-1
D、把100 mL 20%的NaOH溶液與100 mL H2O混合后,NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10%

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