题目内容
【题目】钠与硫酸亚铁溶液反应，很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如右图装置进行实验改进：先在试管内新制备的硫酸亚铁溶液上面覆盖一薄层汽油，然后将试管放入烧杯中，待试管内汽油层消失后，往试管内投入一小粒钠并迅速塞上带导管的单孔塞。
(1)实验中汽油的作用是__________________________________________________。
(2)加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出，溶液中有______色沉淀生成。
(3)如果往试管中加入汽油后即投入钠粒，可能发生爆炸，其原因是_____________。
(4)写出钠与FeSO4溶液反应的离子方程式：_________________________________。
【答案】加热时汽油挥发，驱赶走试管中的空气 白 反应放热，使汽油、H2与空气中的O2的混合气体发生爆炸 2Na+2H2O===2Na++2OH+H2↑、Fe2++2OH===Fe(OH)2↓
【解析】
(1)汽油的作用是易挥发，把试管内空气赶净，起到保护气的作用,隔离硫酸亚铁溶液和空气，避免被空气中氧气氧化；
(2)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁白色沉淀；
(3)钠和水反应放热生成的氢气和汽油，空气混合易燃烧发生爆炸；
(4)反应的离子方程式是钠先与水反应，所得产物再与盐溶液反应,综合分析写出离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH+H2↑、Fe2++2OH===Fe(OH)2↓；
【题目】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，对社会发展与进步作出了巨大贡献。
（1）450℃时，在一个体积为2L的恒容密闭容器中充入0.4 mol N2和0.6 mol H2（10min时改变某一条件），测得反应过程中N2、H2和NH3的物质的量随时间变化如下表：
时间 物质的量 | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min | 25 min |
n(N2)/mol | 0.36 | 0.35 | 0.275 | 0.25 | 0.25 |
n(H2)/mol | 0.48 | 0.45 | 0.225 | 0.15 | 0.15 |
n(NH3)/mol | 0.08 | 0.1 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
①5～10 min内，生成NH3的平均反应速率是_______ mol/(L·min)。
②下列能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______（填字母序号）。
A．v(N2)正=3v(H2)逆 B．容器内压强保持不变
C．容器内混合气体的密度保持不变 D．容器内混合气体的平均相对分子量不变
③第10 min时改变的条件是使用了高效催化剂，理由是_______。
（2）合成氨的反应原理为：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH。
相关化学键键能数据如下：
化学键 | H—H | N≡N | N—H |
E /（kJ/mol） | 436 | 946 | 391 |
由此计算ΔH=_______kJ/mol，低温下，合成氨反应_______（填“能”或“不能”）自发进行。已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的活化能Ea1=499kJ/mol，由此计算氨分解反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能Ea2=_______kJ/mol。
（3）已知：氨在某催化剂催化氧化过程中主要有以下两个竞争反应：
反应Ⅰ：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H =﹣906kJ/mol
反应II：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H =﹣1267kJ/mol
①该条件下，N2(g)+O2(g)2NO(g) △H = _______kJ/mol
②为分析催化剂对反应的选择性，在1 L密闭容器中充入1 mol NH3和2 mol O2，测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。
该催化剂在较低温度时主要选择反应_______（填“反应Ⅰ”或“反应II”）。520℃时，反应Ⅰ的平衡常数K=_______（只列算式不计算）。
