题目内容
【题目】合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H= - 92.4kJmol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图.下列说法不正确的是( )
A. t1时增大了压强
B. t2时使用了催化剂
C. t3时降低了温度
D. t4时从体系中分离出部分氨气
【答案】C
【解析】
A.由图像可知,t1时正反应速率增大,然后减小,化学平衡正向移动,该反应为气体体积缩小的反应,则应增大压强,故A正确;B.t2时,反应速率增大,平衡不移动,则为使用了催化剂,故B正确;C.t3时正反应速率减小,然后增大,化学平衡逆向移动,该反应为放热反应,则不是降温,应为减小压强,故C错误;D.t4时刻,正反应速率逐渐碱性,平衡正向移动,说明从体系中分离出了部分氨气,故D正确;故选C。
【题目】(1)已知反应 2HI(g)H2(g)+I2(g)的 ΔH=+11kJ/mol, 1mol H2(g)、 1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________kJ。
(2)Bodensteins 研究了下列反应:2HI(g) H2(g)+I2(g)在 716 K 时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为__________。
②上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为__________(以K和k正表示)。若 k正=0.0027 min-1,在 t=40min 时,v正=_________ min-1。
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和 v逆~x(H2)的关系如图所示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点依次为__________(填字母)和__________(填字母)。
【题目】单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
沸点/℃ | 57.7 | 12.8 | - | 315 | - |
熔点/℃ | -70.0 | -107.2 | - | - | - |
升华温度/℃ | - | - | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:______________________________。
(2)装置F的名称是___________________;装置C中的试剂是_____________;装置E中的h瓶需要冷却的理由是_____________________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是____(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O。
①滴定前是否要滴加指示剂?________(填“是”或“否”)。
②某同学称取5.000 g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10-2 mol· L-1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是_____________