(8分)(2010·石家庄质量检测)在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示:
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是________(填选项)。
A.t0~t1 B.t1~t2 C.t2~t3
D.t3~t4 E.t4~t5 F.t5~t6
(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是(填选项)
A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度
D.降低温度 E.加催化剂 F.充入氮气
t1时刻________;t3时刻________;t4时刻________。
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是________(填选项)。
A.t0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t5~t6
(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线。
(5)一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20%,则反应后与反应前的混合气体体积之比为________。
(8分)(2011·泰州模拟)某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:
实验 序号 |
时间 温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
1 |
800 |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
2 |
800 |
c2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
3 |
800 |
c3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
4 |
820 |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1中,反应在10 min~20 min时间内平均速率为________mol·L-1·min-1。
(2)在实验2中,A的初始浓度c2=________mol·L-1,反应经20 min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是________。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3________v1,且c3________1.0 mol/L(填“=”、“>”或“<”)
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是________反应(填“吸热”或“放热”),理由是________________________________________________________________________。
(8分)德国人哈伯在1913年实现了合成氨的工业化生产,反应原理:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);已知298 K时,
ΔH=-92.4 kJ·mol-1,ΔS=-198.2 J·mol-1·K-1,试回答下列问题:
(1)计算说明298 K下合成氨反应能否自发进行?________(填“能”或“不能”);在298 K时,将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中,为什么放出的热量小于924 kJ?________。
(2)如图在一定条件下,将1 mol N2和3 mol H2混合于一个10 L的密闭容器中,反应达到A平衡时,混合气体中氨占25%,试回答下列问题:
①N2的转化率为________;
②在达到状态A时,平衡常数KA=________(代入数值的表达式,不要求得具体数值),当温度由T1变化到T2时,KA________KB(填“=”、“<”或“>”)。
③在达到状态B时,下列说法正确的是( )
a.通入氩气使压强增大,化学平衡向正反应方向移动
b.N2的正反应速率是H2的逆反应速率的1/3倍
c.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小
d.增加N2的物质的量,H2的转化率降低
(3)若在恒温、恒压条件下合成氨反应达到平衡后,再向平衡体系中通入氩气,平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
(4)在1998年希腊亚里斯多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温高压下高转化率的电化学合成氨,其实验装置如图:
则阴极的电极反应式为____________________________________________________。
(8分)在2 L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
n(NO)/mol |
0.020 |
0.010 |
0.008 |
0.007 |
0.007 |
0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=________。
已知:K300℃>K350℃,则该反应是________热反应。
(2)如图中表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=________________________________________________________________________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生1.16g白色沉淀,再向所得悬浊液中逐滴加入1.00mol/L HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。
试回答:
(1)A点的沉淀物的化学式为 ,理由 。
(2)写出A点到B点发生反应的离子方程式 。
(3)原混合物中MgCl2的质量是 ,AlCl3的质量是 ,NaOH的质量是 。
(4)C点溶液的体积为 mL。
已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]―,铬的化合物有毒,由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理,可采用以下还原法,在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬。
具体流程如下:
有关离子完全沉淀的pH如下表:
有关离子 |
Fe2+ |
Fe3+ |
Cr3+ |
完全沉淀为对应氢氧化物的pH |
9.0 |
3.2 |
5.6 |
(1)写出Cr2O72―与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式 。
(2)还原+6价铬还可选用以下的 试剂(填序号)。
A.明矾 B.铁屑 C.生石灰 D.亚硫酸氢钠
(3)在含铬废水中加入FeSO4,再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀。
在操作②中调节pH应分2次进行,第1次应先调节溶液的pH范围约在 (填序号)最佳,第2次应调节溶液的pH范围约在 (填序号)最佳
A.3~4 B.6~8 C.10~11 D.12~14
用于调节溶液的最佳试剂为: (填序号);
A.Na2O2 B.Ba(OH)2 C.Ca(OH)2 D.NaOH
(9分)已知在酸性条件下有以下反应关系:
①KBrO3能将KI氧化成I2或KlO3,其本身被还原为Br2
2BrO3-+10I-+12H+===5I2+Br2+6H2O 6BrO3-+5I-+6H+===5IO3-+3Br2+3H2O
②Br2能将I-氧化为I2
Br2+2I-===2Br-+I2
③KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化成Br2,其本身被还原为I2
IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O 2IO3-+10Br-+12H+===I2+5Br2+6H2O
(1)在上述反应涉及的粒子中氧化性最强的是________。
(2)在KI和KBr的混合溶液中,加入过量的KBrO3,其氧化产物为________,还原产物为________。
(3)向含有1 mol KI的硫酸溶液中加入KBrO3溶液,反应后碘元素只存在于I2中,溴元素只存在于Br-中,则加入KBrO3的物质的量为________。
(4)将6 mL 0.4 mol·L-1 KBrO3溶液和10 mL 0.4 mol·L-1KI溶液在稀H2SO4中混合。写出发生反应的离子方程式______________________________________________________。
(4)10I-+6BrO3-+12H+===3Br2+3I2+4IO3-+6H2O
(8分)在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中,使用了一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子。
(1)该融雪剂的化学式是__________;X与氢元素形成的化合物的电子式是__________。
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是__________;D与E能形成一种非极性分子,该分子的结构式为__________;D所在族元素的氢化物中,沸点最低的是__________。
(3)元素W与Y同周期,其单质是原子晶体;元素Z的单质分子Z2中有3个共价健;W与Z能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是__________。
(4)元素R与Y同主族,其氢化物能用于刻蚀玻璃,R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2,该反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
一定温度下在体积为5 L的密闭容器中发生可逆反应。
(Ⅰ)若某可逆反应的化学平衡常数表达式为:
(1)写出该反应的化学方程式: ;
(2)能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是 (填选项编号)。
A.器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 |
B.υ正(H2O)=υ逆(H2) |
C.容器中气体的密度不随时间而变化 |
D.容器中总质量不随时间而变化 |
E.消耗n mol H2的同时消耗n mol CO
(Ⅱ)若该密闭容器中加入的是2molFe(s)与1mol H2O(g),t1秒时,H2的物质的量为
0.20mol,到第t2秒时恰好达到平衡,此时H2的物质的量为0.35mol 。
(1) t1~t2这段时间内的化学反应速率v(H2)= 。
(2)若继续加入2 mol Fe(s),则平衡 移动(填“向
正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),继续通入1mol H2O(g) 再次达到平衡后,H2物质的量为 mol。
(3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如右图。t1时改变了某种条件,改变的条件可能是 、 (填写2项)
无机化合物可根据其组成和性质进行分类,
(1)上图所示的物质分类方法名称是 。
物质类别 |
酸 |
碱 |
盐 |
氧化物 |
氢化物 |
化学式 |
①H2SO4 ② |
③NaOH ④ |
⑤Na2SO4 ⑥ |
⑦SO2 ⑧SO3 |
⑨NH3 |
(2)以K、Na、H、O、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在上表中②、④、⑥后面。(请写在答题卡对应空格中)
(3)写出⑦转化为⑧的化学方程式 。
(4)若实验室需要2mol/L的硫酸溶液450ml,配制时所需的主要仪器有烧杯、玻璃棒、
量筒、 、 ,如用质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸进行稀释,
所需浓硫酸的的体积为__________mL(计算结果保留一位小数)
(5)实验室制备⑨常用 和 反应,检验该气体的方法是 。
铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为:3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,3 mol FeS2参加反应转移 mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式 。
从腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为__________ _______________。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作絮凝剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是 。
(4)下表中,对陈述I、II的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是__ __。(填字母)
选项 |
陈述I |
陈述II |
判断 |
A |
铁是地壳中含量最高的金属元素 |
铁是人类最早使用的金属材料 |
I对;II对;有 |
B |
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 |
高温下氢气能还原氧化铁生成铁 |
I对;II对;无 |
C |
铁属于过渡金属元素 |
铁和铁的某些化合物可以用作催化剂 |
I错;II对;无 |
D |
铁在空气中表面生成致密氧化膜 |
可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸 |
I对;II对;有 |
有机物A的结构简式如右图:
⑴、A与过量NaOH完全反应时,A与参加反应的NaOH物质的量的比为 .
⑵、A与新制的Cu(OH)2完全反应时,A与参加反应的Cu(OH)2的物质的量的比为
其中A与被还原的Cu(OH)2的物质的量的比为
⑶、A与过量的NaHCO3完全时,A与参加反应的NaHCO3的物质的量的比为 。
将Cu片放入0.1mol/L FeCl3溶液中,反应一定时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比
A.3:2 | B.3:5 | C.4:3 | D.3:4 |
已知,下列反应可以发生:Br2+H2SO3+H2O=2HBr+H2SO4,在100mL含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入0.01molCl2,有一半Br-变为Br2。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于
A.0.0075mol/L | B.0.0018mol/L | C.0.075mol/L | D.0.08mol/L |