18.研究氮机器化合物对化工生产有重要意义.
工业合成氨的原理为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1.如图表示在2L的恒容密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化.
(1)图中0~10min内,用H2表示该反应的平均反应速率为0.045•L-1•min-1,从11min其其他条件不变,压缩容器的体积至1L,则n(N2)的变化曲线为d(填字母);
(2)下表为不同温度下(其他条件相同)该反应的平衡常数,由此可推知,三种温度下,反应从开始至达到平衡时所需时间最长的是T1(填“T1”“T2”或“T3”)
(3)假设在温度为T1℃时,向该密闭容器中同时加入H2,N2,NH3,使c(H2)=0.1mol•L-1,c(N2)=x mol•L-1,c(NH3)=0.1mol•L-1,若要使平衡建立过程中NH3的浓度逐渐减小,则x的取值范围是0≤x<1.
工业合成氨的原理为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1.如图表示在2L的恒容密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化.
(1)图中0~10min内,用H2表示该反应的平均反应速率为0.045•L-1•min-1,从11min其其他条件不变,压缩容器的体积至1L,则n(N2)的变化曲线为d(填字母);
(2)下表为不同温度下(其他条件相同)该反应的平衡常数,由此可推知,三种温度下,反应从开始至达到平衡时所需时间最长的是T1(填“T1”“T2”或“T3”)
T/℃ | T1 | T2 | T3 |
K | 10 | 2.5 | 1.8 |
15.一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入6mol CO2和8mol H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1,测得n(H2)随时间变化如曲线Ⅰ所示.下列说法正确的是( )
A. | 该反应在0~8 min内CO2的平均反应速率是 0.375 mol•L-1•min-1 | |
B. | 若起始时向上述容器中充入3 mol CO2和4 mol H2,则平衡时H2的体积分数大于20% | |
C. | 若起始时向上述容器中充入4 mol CO2、2 mol H2、2 mol CH3OH和1mol H2O(g),则此时反应向正反应方向进行 | |
D. | 改变条件得到曲线Ⅱ、Ⅲ,则曲线Ⅱ、Ⅲ改变的条件分别是升高温度、充入氦气 |
14.生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水,某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响(注:破氰反应是指氧化剂将CN-氧化的反应).
【相关资料】
①氰化物主要是以CN-和[Fe(CN)6]3-两种形式存在.
②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂;Cu2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱,可以忽略不计.
③[Fe(CN)6]3-较CN-难被双氧水氧化,且pH越大,[Fe(CN)6]3-越稳定,越难被氧化.
【实验过程】
在常温下,控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同,调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量,设计如下对比实验:
(l) 请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN-表示)随时间变化关系如图所示.
(2)实验①中20~60min时间段反应速率:υ(CN-)=0.0175mol•L-1•min-1.
(3)实验①和实验②结果表明,含氰废水的初始pH增大,破氰反应速率减小,其原因可能是初始pH增大,催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀,影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大,[Fe(CN)6]3-较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化)(填一点即可).在偏碱性条件下,含氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-,同时放出NH3,试写出该反应的离子方程式:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-.
(4)该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用,请你帮助他设计实验并验证上述结论,完成下表中内容.(己知:废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定)
【相关资料】
①氰化物主要是以CN-和[Fe(CN)6]3-两种形式存在.
②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂;Cu2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱,可以忽略不计.
③[Fe(CN)6]3-较CN-难被双氧水氧化,且pH越大,[Fe(CN)6]3-越稳定,越难被氧化.
【实验过程】
在常温下,控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同,调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量,设计如下对比实验:
(l) 请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
实验 序号 | 实验目的 | 初始pH | 废水样品体积/mL | CuSO4溶液的体积/mL | 双氧水溶液的体积/mL | 蒸馏水的体积/mL |
① | 为以下实验操作参考 | 7 | 60 | 10 | 10 | 20 |
② | 废水的初始pH对破氰反应速率的影响 | 12 | 60 | 10 | 10 | 20 |
③ | 双氧水的浓度对破氰反应速率的影响 | 7 | 60 | 10 | 20 | 10 |
(2)实验①中20~60min时间段反应速率:υ(CN-)=0.0175mol•L-1•min-1.
(3)实验①和实验②结果表明,含氰废水的初始pH增大,破氰反应速率减小,其原因可能是初始pH增大,催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀,影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大,[Fe(CN)6]3-较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化)(填一点即可).在偏碱性条件下,含氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-,同时放出NH3,试写出该反应的离子方程式:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-.
(4)该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用,请你帮助他设计实验并验证上述结论,完成下表中内容.(己知:废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定)
实验步骤(不要写出具体操作过程) | 预期实验现象和结论 |
12.下列化学用语书写正确的是( )
A. | 氮分子的电子式 N:::N | B. | 镁原子的原子结构示意图 | ||
C. | 质量数是16的氧原子 ${\;}_{8}^{16}O$ | D. | 乙醇的结构简式 C2H5OH |
10.下列关系的表述中,正确的是( )
A. | 已知草酸氢钾溶液呈酸性,则在amol•L-1 KHC2O4溶液中,c(C2O42-)<c(H2C2O4) | |
B. | 新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-) | |
C. | 0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH) | |
D. | pH=3的盐酸和pH=3的FeCl3溶液中,水电离的c(H+)相等 |
9.温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5,反应PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡.反应过程中测定的部分数据如图.下列说法正确的是( )
0 168276 168284 168290 168294 168300 168302 168306 168312 168314 168320 168326 168330 168332 168336 168342 168344 168350 168354 168356 168360 168362 168366 168368 168370 168371 168372 168374 168375 168376 168378 168380 168384 168386 168390 168392 168396 168402 168404 168410 168414 168416 168420 168426 168432 168434 168440 168444 168446 168452 168456 168462 168470 203614
A. | 反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)=0.0032 mol•L-1•s-1 | |
B. | 保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol•L-1,则反应的△H<0 | |
C. | 相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0mol Cl2,达到平衡时,PCl3 的转化率小于80% | |
D. | 相同温度下,起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3 和0.20 mol Cl2,反应达到平衡前v(正)>v(逆) |