【題目】氨是最重要的氮肥,是產量最大的化工產品之一。其合成原理為:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,
I. 該反應 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol 在一密閉容器中發(fā)生,下圖是某一時間段反應速率與反應進程的關系曲線圖。
(1)t1、t3、t4時刻,體系中分別是什么條件發(fā)生了變化?
t1___________,t3____________,t4__________。
(2)下列時間段中,氨的百分含量最高的是__________
A.0~t1 B.t2~t3
C.t3~t4 D.t4~t5
II. 在密閉容器中,投入1mol N2和3 mol H2在催化劑作用下發(fā)生反應:
(1)當反應達到平衡時,N2和H2的濃度比是___________;N2和H2的轉化率比是___________。
(2)縮小體積增大壓強,混合氣體的平均相對分子質量________ (填“變大”、“變小”或“不變”)。
(3)當達到平衡時,充入氬氣,并保持總壓強不變,平衡將___________(填“正向”、“逆向”或“不移動”)。
(4)已知合成氨的反應在298K時:正反應的△H=-92.4kJ/mol,△S=-0.1982kJ/(mol·K),根據焓變和熵變判斷298K下合成氨反應________(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。
(5)若容器恒容、絕熱,該反應達到平衡的標志是___________
①反應速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
②各組分的物質的量濃度不再改變
③體系的壓強不再發(fā)生變化
④混合氣體的密度不變
⑤體系的溫度不再發(fā)生變化
⑥2V正(N2) =V正(NH3)
⑦單位時間內3mol H-H斷裂同時2mol N-H也斷裂.
【答案】升溫加入催化劑減壓A1∶31∶1變大逆向能②③⑤
【解析】
由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1,可知,該反應為放熱反應,且為氣體體積減小的反應。
I.(1)由圖可知,t1正逆反應速率均增大,且逆反應速率大于正反應速率,改變條件應為升高溫度;t3正逆反應速率同等程度的增大,改變條件應為使用催化劑;t4時正逆反應速率均減小,且逆反應速率大于正反應速率,改變條件應為減小壓強,故答案為:升高溫度;加入催化劑;減壓
(2)由圖可知,t1平衡逆向移動,t3不移動,t4平衡逆向移動,均使氨氣的含量減少,則t0~t1氨氣的含量最大,故答案為:A;
II.(1) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始(mol) 1 3 0
反應(mol) x 3x 2x
平衡(mol)1-x 3-3x 2x
當反應達到平衡時,N2和H2的濃度之比等于物質的量之比==;N2和H2的轉化率比=:=,故答案為:;;
(2)縮小體積增大壓強,平衡正向移動,氣體的物質的量減小,但質量不變,因此混合氣體的平均相對分子質量變大,故答案為:變大;
(3)當達到平衡時,充入氬氣,并保持總壓強不變,體積增大,相當于減小壓強,平衡逆向移動,故答案為:逆向;
(4)298K時:合成氨的正反應的△H=-92.4kJ/mol,△S=-0.1982kJ/(mol·K),根據△G=△H-T△S=(-92.4kJ/mol)-298K×[-0.1982kJ/(mol·K)]=-33.34<0時,反應能自發(fā)進行,故答案為:能;
(5)①任何時候都滿足反應速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2,不能判斷是否達到平衡狀態(tài),錯誤;②各組分的物質的量濃度不再改變,是達到和諧平衡的標志,正確;③容器恒容、絕熱,該反應為氣體物質的量減少的反應,說明氣體的物質的量為變量,即體系的壓強為變量,因此壓強不再發(fā)生變化,能夠說明達到平衡狀態(tài),正確;④容器的體積和氣體的質量均不變,混合氣體的密度始終不變,不能判斷是否達到平衡狀態(tài),錯誤;⑤容器恒容、絕熱,該反應為放熱反應,容器中氣體的溫度是變量,因此體系的溫度不再發(fā)生變化,能夠說明達到平衡狀態(tài),正確;⑥2V正(N2) =V正(NH3) 不能說明正、逆反應速率的關系,因此不能判斷是否達到平衡狀態(tài),錯誤;⑦根據N2(g)+3H2(g)2NH3(g),單位時間內3mol H-H斷裂同時有2mol N-H斷裂,表示正反應速率大于逆反應速率,不是平衡狀態(tài),錯誤;故答案為:②③⑤。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖為N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中的能量變化,下列說法錯誤的是
A. 該反應的熱化學方程式為:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ·mol﹣1
B. 1mol N2(l)和NA個O2(l)反應生成2mol NO(g)時,吸收的能量為180kJ
C. 1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的總能量小于2mol NO(g)具有的總能量
D. 通常情況下,N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO(g)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】汽車的啟動電源常用鉛蓄電池,其放電時的原電池反應:根據此反應判斷,下列敘述中正確的是
A. Pb是正極
B. 得電子,被氧化
C. 電池放電時,溶液的酸性增強
D. 負極反應是
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】32g銅與150mL一定濃度的硝酸恰好完全反應,產生的NO2和NO混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L.請回答:(不要求寫計算過程)
(1)寫出銅與稀硝酸反應的化學方程式________________。
(2)NO為_________ mol.標準狀況V(NO):V(NO2)=________
(3)原硝酸溶液的濃度為__________ molL-1 。
(4)試描述實驗過程中試管內產生氣體現象___________________________
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】關于反應:①2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) △H=﹣2600 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=﹣566 kJ/mol
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣49.0 kJ/mol
下列敘述正確的是
A. 根據方程式②,CO的燃燒熱為566 kJ/mol
B. 在③反應時,若加入催化劑,可以使△H減小
C. 若投入1molCO2和3molH2在一定條件下充分反應,則放出熱量49.0 kJ
D. 若生成相同質量的CO2,則放出的熱量C2H2大于CO
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有關有機物的說法正確的是
A.苯、氯乙烯、丙烯分子中所有原子均在同一平面
B.汽油、柴油、植物油都是碳氫化合物
C.甲烷、乙烷、丙烷在光照下分別與氯氣反應,生成的一氯代物都只有一種
D.乙醇、甲苯和溴苯可用水鑒別
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】苯環(huán)結構中,不存在單、雙鍵交替結構,下列可以作為證據的事實是( )
苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
苯中所有碳碳鍵的鍵長均相等
苯與氫氣在催化劑存在的條件下加熱能發(fā)生加成反應生成環(huán)己烷
經實驗測得鄰二甲苯只有一種結構
苯在溴化鐵存在的條件下與液溴發(fā)生取代反應,但不能因化學變化而使溴水褪色
A. B.
C. D.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,向容積固定為a L的密閉容器中充入1 mol X氣體和2 mol Y氣體,發(fā)生反應X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反應達到平衡狀態(tài)的標志是( )
A. 容器內氣體密度不隨時間變化 B. 容器內各物質的濃度不隨時間變化
C. 容器內X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2 D. 單位時間內消耗0.1 mol X,同時生成0.2 mol Z
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g),H—H、O=O和O—H鍵的鍵能分別為436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1,則2mol H2完全燃燒放出的熱量為
A. 480 kJ B. 916 kJ C. 960 kJ D. 190 kJ
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