题目内容
【题目】氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题，请回答：
(1)若在一容积为2 L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2在一定条件下发生反应: N2(g) +3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)=___________。平衡时H2的转化率为__________。
(2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有____________________。
A.加了催化剂
B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度
D.加入一定量N2
(3)若在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
请完成下列问题：
①试比较K1、K2的大小，K1_________________K2（填“<”“>”或“＝” ）；
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的物质的量浓度之比为1:3:2
B.v(H2)正＝3v(N2)逆
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
③400℃时，反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为_______。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和 1 mol时，则该反应的v(N2)正________v(N2)逆（填“<”“>”或“＝”）。
【答案】0.01mol/(L.min) 50% CD ＞ BC 2 ＞
【解析】
本题主要考查化学平衡的相关知识。
(1)根据题意可用反应速率公式
计算氨气的反应速率，再根据反应速率之比等于系数之比计算v(N2);利用浓度变化量之比等于化学计量数之比,计算反参加反应的氢气的物质的量,据此计算转化率；
(2)平衡后，若提高H2的转化率，需平衡正向移动，应从影响平衡的因素考虑，如改变浓度、温度、压强等；
(3)根据平衡状态的判断根据判断,N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g) ΔH<0，正反应是气体体积减小的放热反应；化学平衡常数,正反应平衡常数和逆反应的平衡常数互为倒数,根据浓度商和平衡常数的关系来确定平衡的移动方向。
(1)5min时反应达到平衡，
,所以
，根据反应速率之比等于系数之比,则前5分钟的平均反应速率
；5分钟时反应达到平衡，根据方程式N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 可知生成0.2 mol氨气消耗氢气的物质的量为0.3mol，所以氢气的转化率为0.3mol÷0.6mol×100%=50%；
(2)若提高H2的转化率，需要平衡正向移动，则：
A.加入催化剂，只能改变反应速率，不改变平衡移动，因此不能提高氢气的转化率，故A不符合题意；
B.该反应正反应是一个气体体积减小的反应，增大容器体积，即减小压强，平衡逆向移动，降低了氢气的转化率，故B不符合题意；
C.该反应ΔH<0，即为放热反应，降低反应体系的温度，平衡正向移动，可提高氢气的转化率，故C符合题意；
D.加入一定量N2，可促进平衡正向移动，可提高氢气的转化率，故D符合题意；
综上所述，本题应选CD；
(3)①该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,则K1＞K2；
②反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0的正反应是气体体积减小的放热反应,则
A.平衡浓度之比和起始量和变化量有关,容器内各物质的浓度之比等于计量数之比,不能证明正逆反应速率相等,故A错误;
B.不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态,v(H2)正＝3v(N2)逆，说明氢气的正逆反应速率相同，是平衡状态,故B正确;
C.反应前后气体物质的量变化,当容器内压强不变,气体的物质的量不变,该反应达平衡状态,故C正确;
D.如果是在密闭容器中反应,质量不变,体积不变,密度始终不变,故D错误;
因此，本题应选BC；
③400℃时,反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数K的值和反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数呈倒数关系,所以K=
=2；
当测NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和 1 mol时，此时的浓度商
＜K=2，说明反应正向进行，则v(N2)正＞v(N2)逆。
【题目】有A、B、C、D、E、F六种元素，它们的相关信息如下表：
元素代号 | 相关信息 |
A | 最外层的电子数是次外层电子数的3倍 |
B | 海水中含量第一位的金属元素 |
C | L层得1个电子后成为稳定结构 |
D | 二价阴离子核外有18个电子 |
E | 失去一个电子后就成为一个原子 |
F | 单质为大气中含量最多的气体 |
请填写下列空格：
（1）A原子的电子式：_______________________________。
（2）B离子的结构示意图：__________________________，与B离子质子数与电子数均相同的微粒可能是____________________________________（写出两种，用微粒符合表示）。
（3）C元素的名称：________，C原子中能量最高的电子位于第________层。
（4）D的二价阴离子的电子式：___________________________；D元素的某种同位素原子质量数为34，该原子核内的中子数为______________。
（5）A、E、F三种元素能相互形成多种类别的物质，其中属于共价化合物为________，离子化合物为________（各写出一种物质即可）
【题目】草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)为淡黄色粉末，不溶于水，可作照相显影剂和用于制药工业。某化学兴趣小组对其性质进行如下探究，回答下列问题：
I.定性探究
选用下列试剂设计实验方案，完成下表内容。
试剂：酸性KMnO4溶液、K3[Fe(CN)6]溶液
操作 | 现象 | 结论与解释 |
(1)取少量草酸亚铁晶体于试管中，加入2mL水，振荡后静置 | 有淡黄色沉淀，上层清液无色 | 草酸亚铁不溶于水 |
(2)继续加入2mL稀硫酸，振荡 | ___________ | 草酸亚铁溶于硫酸，硫酸酸性强于草酸 |
(3)向步骤(2)所得溶液中滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液 | 产生蓝色沉淀 | ___________ |
(4)①___________ | ②___________ | H2C2O4或C2O42－具有还原性 |
Ⅱ.定量探究：滴定实验测x的值
(5)滴定前，下列操作的正确顺序是___________(填字母序号)。
a.用0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液润洗
b.查漏、清洗
c.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
d.盛装0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液
e.初始读数、记录为0.50mL
(6)称取ng样品，加入适量稀硫酸溶解，用步骤(5)准备的标准KMnO4溶液直接滴定，如何判断滴定终点?_______________。
(7)终点读数为20.50mL。结合上述实验数据求得x=___________(用含n的代数式表示，FeC2O4的相对分子质量为144)。
