题目内容
常温下,往5%的H2O2溶液中滴加2~3滴FeCl3溶液,可发生如下两个反应:①2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+;②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 下列说法不正确的是
- A.Fe3+在反应①中作氧化剂,在反应②中为氧化产物
- B.若生成标准状况下22.4LO2,则转移电子为2mol
- C.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐减弱
- D.在工业生产H2O2过程要严格避免混入Fe3+
分析:从化合价变化的角度分析氧化还原反应,反应中得到电子的物质所含元素化合价降低,被还原,为氧化剂,失去电子的物质所含元素的化合价升高,被氧化我,为还原剂,氧化剂和还原剂得失电子数目相等.
解答:A.在反应①中Fe元素化合价由+3价降低为+2价,为氧化剂,在反应②中Fe元素的化合价由+2价升高到+3价,分别为氧化剂和氧化产物,故A正确;
B.n(O2)==1mol,由反应①可知,转移电子为2mol,故B正确;
C.在整个反应过程中,FeCl3为H2O2分解的催化剂,反应生成水,溶液氢离子浓度减小,pH增大,故C错误;
D.FeCl3为H2O2分解的催化剂,为防止H2O2的变质,应严格避免混入Fe3+,故D正确.
故选C.
点评:本题考查氧化还原反应以及化学反应的探究,题目难度中等,注意从化合价的角度分析氧化还原反应,题中注意FeCl3为H2O2分解的催化剂.
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,这是目前普遍使用的人工固氮的方法。请回答下列问题:
(1)450℃时,往一个2L的密闭容器中充入2. 6mol H2和1mol N2, 反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(NH3)/mol·L—1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________(填序号字母)
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
B.v(N2)正=3v(H2)逆 C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变 E.容器内混合气体的平均分子量不变
③若改变某一条件,达新平衡时n(H2)="1.60mol" ,下列说法正确的是_____________。
A.平衡一定正向移动 B.可能是向容器中加入了一定量的H2气体
C.可能是降低了容器的温度 D.可能是缩小了容器的体积
(2)450℃时,在另一密闭容器中进行上述合成氨的反应,各物质的起始浓度和平衡浓度如下表所示:
| N2 | H2 | NH3 |
起始浓度(mol/L) | 0.2 | 0.3 | 0.2 |
平衡浓度(mol/L) | a | b | c |
①各物质的平衡浓度可能是_______________.
A.c="0.5mol/L " B.b="0.5mol/L " C.c="0.4mol/L " D.a=0.3mol/L
②a的取值范围是:_______________.
③请用数学表达式表示下列量之间的关系:
(I)a与b的关系:_______________。
(Ⅱ)a、b、c的关系:_______________。
(3) 根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水可发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S__________0(填“”、 “”或“=”), △H=_____________。
(已知:H2的燃烧热为285.8 kJ/mol)
(10分)(1) 氨是氮循环中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)已知:H-H键能为436KJ·mol-1,N≡N键能为945 KJ·mol-1,N-H键能为391 KJ·mol-1。写出合成氨反应的热化学方程式:
(2)可逆反应N2 +3H22NH3 在恒容密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是
①单位时问内生成n mo1 N2的同时生成3n mol H2
②单位时间内1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂[来源:Z.xx.k.Com]
③容器中N2、H2、NH3的物质的量为1:3:2
④常温下,混合气体的密度不再改变的状态
⑤常温下,混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(3)恒温下,往一个2L的密闭容器中充入2.6 mol H2和1 mol N2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所:
时间/min |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
C(NH3)/mol·L-1 |
0.08 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
5min内,消耗N2的平均反应速率为 ;此条件下该反应的化学平衡常数K= ;反应达到平衡后,若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol,化学平衡将向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(4)氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂以天然石膏矿(主要成分CaSO4)为原料生产铵态氮肥(NH4)2SO4,(已知Ksp(CaSO4)=7.10×10-5 Ksp(CaCO3)=4.96×10-9)其工艺流程如下:
请写出制备(NH4)2SO4的反应方程式: ;
并利用有关数据简述上述反应能发生的原因