運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究部分單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義.
(1)氨是氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì),是氮肥工業(yè)的重要原料.氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g).請回答
①已知:H-H鍵能為436kJ/mol,N-N鍵能為945kJ/mol,N一H鍵能為391kJ/mol.由鍵能計算消耗1molN2時的△H=
 
.若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,平衡
 
移動(填“向左”、“向右”或“不”);
②如圖中:當(dāng)溫度由T1變化到T2時,KA
 
KB(填“>”、“<”或“=”). 
③氨氣溶于水得到氨水.在25°C下,將a mol?L-1的氨水與b mol?L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)后溶液中顯中性,則c(NH4+
 
c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”);用含a和b的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)表達(dá)式
 

(2)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3:SO2(g)+
1
2
O2(g)?SO3(g)△H<0,是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟.
①在某溫度時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.75,若在此溫度下,向100L的恒容密閉容器中,充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3,則反應(yīng)開始時正反應(yīng)速率
 
逆反應(yīng)速率(填“<”、“>”或“=”).
②在①中的反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變下列條件,能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是
 

a.保持溫度和容器體積不變,充入1.0mol O2
b.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入2.0mol He
c.降低溫度
d.在其他條件不變時,減小容器的容積
③由硫酸可制得硫酸鹽.在一定溫度下,向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液,當(dāng)兩種沉淀共存時,
c(C
O
2-
3
)
c(S
O
2-
4
)
=
 
.[已知該溫度時,Ksp(BaSO4)=1.3×10-10,Ksp(BaCO3)=5.2×10-9].
考點(diǎn):化學(xué)平衡常數(shù)的含義,有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)平衡的影響因素,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)
專題:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題,電離平衡與溶液的pH專題
分析:(1)①反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=反應(yīng)熱,據(jù)此計算該反應(yīng)的反應(yīng)熱,根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則進(jìn)行書寫.恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,為保持恒壓,體積增大,壓強(qiáng)減小,平衡逆向進(jìn)行;
②分析圖象,反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,氨氣濃度減小,平衡逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)減;
③根據(jù)電荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),現(xiàn)已知c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)=c(Cl-); Kb(NH3?H2O)=
c(OH-)c(NH4+)
c(NH3?H2O)
,c(OH-)=10-7mol?L-1,c(NH4+)=
b
2
 mol?L-1,c(NH3?H2O)=
1
2
(a-b) mol?L-1;
(2)①計算濃度商Qc=
4mol
100L
3mol
100L
×(
4mol
100L
)
1
2
=6.67>Kc=0.75,平衡逆向移動;
②增大容器體積或體積不變平衡正向移動會使SO2濃度減。
③BaSO4和BaCO3兩種沉淀共存時,
c(C
O
2-
3
)
c(S
O
2-
4
)
Ksp(BaCO3)
Ksp(BaSO4)
解答: 解:(1)①反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的反應(yīng)熱△H=945kJ?mol-1+3×436kJ?mol-1-2×3×391kJ?mol-1=-93kJ?mol-1,故熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-93kJ?mol-1,恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,為保持恒壓,體積增大,壓強(qiáng)減小,平衡逆向進(jìn)行;
故答案為:93kJ/mol;向左;
②分析圖象,反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,氨氣濃度減小,平衡逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)減小,KA>KB,故答案為:>;
③氨氣溶于水得到氨水.在25°C下,將a mol?L-1的氨水與b mol?L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)后溶液中顯中性,根據(jù)電荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),現(xiàn)已知c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)=c(Cl-),c(OH-)=10-7mol?L-1,c(NH4+)=
b
2
 mol?L-1,c(NH3?H2O)=
1
2
(a-b) mol?L-1,Kb(NH3?H2O)=
c(OH-)c(NH4+)
c(NH3?H2O)
=
10-7b
a-b
,
故答案為:=,
10-7b
a-b

(2)①在某溫度時,SO2(g)+
1
2
O2(g)?SO3(g)△H<0,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.75,若在此溫度下,向100L的恒容密閉容器中,充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3,Qc=
4mol
100L
3mol
100L
×(
4mol
100L
)
1
2
=6.67>Kc=0.75,平衡逆向移動,正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率;
故答案為:<;
②a、保持溫度和容器體積不變,O2的濃度增大,平衡正向移動,SO2的濃度減小,故a正確;    
b、保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入2.0mol He,為保持壓強(qiáng)不變,體積增大,新的平衡與原平衡相比,平衡逆向進(jìn)行,但體積增大為主,SO2的濃度減小,故b正確;
c、降低溫度,平衡向放熱的方向移動,而正反應(yīng)為放熱,所以平衡正向移動,SO2的濃度減小,故c正確;
d、移動活塞壓縮氣體,SO2的濃度瞬間增大,之后平衡向氣體體積減少的方向移動,即向正反應(yīng)方向移動,SO2的濃度減小,再次到達(dá)平衡時SO2的濃度仍比原來大,所以d錯誤.
故答案為:abc;
③由硫酸可制得硫酸鹽.在一定溫度下,向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液,當(dāng)兩種沉淀共存時,
c(C
O
2-
3
)
c(S
O
2-
4
)
Ksp(BaCO3)
Ksp(BaSO4)
=
5.2×10-9
1.3×10-10
=40;
故答案為:40;
點(diǎn)評:本題考查了熱化學(xué)方程式能量變化與化學(xué)鍵能過程分析,平衡常數(shù)、電離平衡常數(shù)計算和影響因素分析判斷,化學(xué)平衡移動原理和溶度積常數(shù)計算應(yīng)用是解題關(guān)鍵,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度較大.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某有機(jī)物M的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列有關(guān)敘述正確的是( 。
A、1mol M最多可以與2mol Br2發(fā)生反應(yīng)
B、M在一定條件下可以發(fā)生消去反應(yīng)、取代反應(yīng)和加成反應(yīng)
C、一個M分子中最多有8個碳原子在同一平面上
D、1mol M與足量的NaOH溶液反應(yīng),最多可以消耗3mol NaOH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列有關(guān)離子方程式正確的是(  )
A、向稀鹽酸中加入少量鈉粒:2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2
B、向氯化鐵溶液中滴加偏鋁酸鈉溶液:Fe3++3AlO2-+6H2O═Fe(OH)3↓+3Al(OH)3
C、用漂白粉溶液吸收尾氣中SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O═CaSO3↓+2HClO
D、向含氯化鋁的氯化鎂溶液中加入氧化鎂:Al3++MgO+H2O═Al(OH)3↓+Mg2+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氨氣在科研、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用.
(1)在三個1L的恒容密閉容器中,分別加入0.1mol N2和0.3mol H2發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H1<0,實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中c(N2)隨時間(t)的變化如圖1所示(T表示溫度).

①實驗Ⅲ在前10分鐘內(nèi)N2平均反應(yīng)速率v(N2)=
 
;(寫出計算過程)
②與實驗Ⅱ相比,實驗Ⅰ、實驗Ⅲ分別采用的實驗條件可能為
 
、
 

(2)常溫下NH4+(aq)+H2O(l)═NH3?H2O(aq)+H+(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)為5.55×10-10mol?L-1,則NH3?H2O的電離平衡常數(shù)K=
 
(保留三位有效數(shù)字).
(3)常溫下,將1mL pH均為11的氨水與NaOH溶液分別加水稀釋,請在如圖2中畫出兩溶液的pH隨體積稀釋倍數(shù)的變化曲線(加必要標(biāo)注).
(4)工業(yè)上用NH3消除NO污染.在一定條件下,已知每還原1mol NO,放出熱量120kJ,請完成下列熱化學(xué)方程式:6NO(g)+4NH3(g)═5N2(g)+6H2O(g)△H2=
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

如圖中各方框中的字母表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物(某些物質(zhì)略去)其中常溫下B、D、G、I、J為氣體,其中B可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),A~N的所有物質(zhì)中只有G為單質(zhì),其余為化合物.N為不溶于水的無機(jī)酸.

回答下列問題:
(1)A的名稱為
 
,F(xiàn)的化學(xué)式是
 
;H的化學(xué)式是
 
,L的化學(xué)式是
 

(2)寫出實驗室制取I的離子方程式:
 

(3)寫出G的一種同素異形體的化學(xué)式:
 
該物質(zhì)與G在化學(xué)性質(zhì)上的共同點(diǎn)是
 

(4)已知工業(yè)上生產(chǎn)0.1mol B放出4.62kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
 

(5)在反應(yīng)C+E→G+F中,每生成1mol G轉(zhuǎn)移
 
mol電子.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

雙環(huán)戊二烯()是一種化學(xué)活性很高的烴,存在于煤焦油中.
(1)寫出雙環(huán)戊二烯的分子式
 

(2)雙環(huán)戊二烯的各種同分異構(gòu)體中,可能含有的官能團(tuán)有
 

a.碳碳雙鍵      b.碳碳叁鍵        c.苯環(huán).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在一定溫度下,4L密閉容器內(nèi)M、N兩種物質(zhì)隨時間變化的曲線如圖所示:
(1)由圖中的數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(2)若t2=2min,計算反應(yīng)開始至t2時刻,M的平均化學(xué)反應(yīng)速率為:
 

(3)t3 min末N的正反應(yīng)速率與 t3min后N的正反應(yīng)速率相比
 
(填“大”“小”或“相等”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知:①相同溫度下溶解度:MgCO3:0.02g/100g水,Mg(OH)2:0.0009g/100g水;
②25℃時,亞磷酸(H3PO3,二元酸)的Ka1=3.7×10-2,Ka2=2.9×10-7;草酸(H2C2O4)的Ka1=5.6×10-2,Ka2=5.4×10-5
③相同條件下電離出S2-的能力:FeS>H2S>CuS,以下離子方程式錯誤的是( 。
A、Mg2++2HCO3-+2Ca+4OH-═Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
B、Cu2++H2S═CuS↓+2H+
C、FeS+2H+═H2S↑+Fe2+
D、H2PO3-+C2O42-═HPO32-+HC2O4-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知β一紫羅蘭酮的結(jié)構(gòu)簡式是,關(guān)于該有機(jī)物的說法正確的是( 。
A、其分子式為C13H18O
B、能使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液退色
C、屬于芳香族化合物
D、能發(fā)生加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、水解反應(yīng)

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