题目内容
【题目】在体积不变的密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列叙述表示该反应处于化学平衡状态的是( )
A.N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
B.混合气体的密度不随时间变化
C.当有1molN≡N键断裂时,有6molN—H键断裂
D.单位时间内生成2amolNH3,同时消耗amolN2
【答案】C
【解析】
该反应在体积不变的密闭容器反应,其反应为气体非等体积反应,当化学反应达到平衡状态时,体系中的变化量不再变化,据此进行分析。
A、因各物质起始投料量未知,故达到平衡状态时各物质浓度无法判断,当N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2时,反应不一定达到平衡状态,故A不符合题意;
B、因该反应中各物质均为气体,且容器体积不变,故混合气体密度在反应过程中始终不变,故无法判断反应是否达到平衡状态,故B不符合题意;
C、当有1molN≡N键断裂时,有6molN—H键生成,若同时有6molN—H键断裂,则可说明正逆反应速率相等,可说明反应达到了平衡状态,故C符合题意;
D、反应发生时,根据反应方程式计量数可知,若生成2amolNH3,同时会消耗amolN2,故不能确定反应是否达到平衡状态,故D不符合题意;
故答案为C。
【题目】硝酸是氧化性酸,其本质是NO有氧化性,某课外实验小组进行了下列有关NO氧化性的探究(实验均在通风橱中完成)。
实验装置 | 编号 | 溶液X | 实验现象 |
实验Ⅰ | 6mol·L-1稀硝酸 | 电流计指针向右偏转,铜片表面产生无色气体,在液面上方变为红棕色。 | |
实验Ⅱ | 15mol·L-1浓硝酸 | 电流计指针先向右偏转,很快又偏向左边,铝片和铜片表面产生红棕色气体,溶液变为绿色。 |
⑴写出铜与稀硝酸反应的离子方程式_____。
⑵实验Ⅰ中,铝片作_____(填“正”或“负”)极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是_____。
⑶实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是______。
查阅资料:活泼金属与1mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH生成,NH生成的原理是产生H2的过程中NO被还原。
⑷用如图装置进行实验Ⅲ:溶液X为1mol·L-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏转。反应后的溶液中含NH。生成NH的电极发生的反应是_____(填“氧化反应”或“还原反应”)。
⑸进一步探究碱性条件下NO的氧化性,进行实验Ⅳ(如图):
①观察到A中有NH3生成,B中无明显现象。A、B产生不同现象的原因是_____。
②A中生成NH3的离子方程式是______。
⑹将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象,结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由______。
【题目】用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
①作负极的物质是____。
②正极的电极反应式是____。
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 接近100% | <50% |
24小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
铁的最终物质形态 |
pH=4.5时,NO3-的去除率低。其原因是____。
(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 约10% | 约3% |
1小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时,NO3-去除率和铁的最终物质形态不同的原因:____。