题目内容

氨与硝酸在工农业生产中均有重要的用途．某小组根据工业生产原理设计了生产氨与硝酸的主要过程如下：
（1）以N2和H2为原料合成氨气．反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
①一定温度下，在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应．若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的
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，则N2的转化率α=
 
；若此时放出热量为a kJ，则其热化学方程式为
 
．
②氨气溶于水则为氨水．已知NH3?H2O的电离平衡常数为Kb，计算0.1mol/L的NH3?H2O溶液中c（OH-）=
 
mol/L（设平衡时NH3?H2O的浓度约为0.1mol/L，用含有Kb的代数式表示）．
（2）以氨气、空气为主要原料先进行氨的催化氧化，然后制得硝酸．
①其中NO在容积恒定的密闭容器中进行反应：2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H＞0
该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如图所示．若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）
 
．
a．在t1～t2时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
b．在t2时，采取的措施可以是升高温度
c．在t3～t4时与在t1～t2时的平衡常数K肯定相同
d．在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
②实际上，生成的NO2会二聚生成N2O4．如果在一密闭容器中，17℃、1.01×105Pa条件下，2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0的平衡常数K=13.3．若改变上述体系的某个条件，达到新的平衡后，测得混合气体中c（NO2）=0.04mol/L，c（N2O4）=0.007mol/L，则改变的条件是
 
．
考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素,弱电解质在水溶液中的电离平衡
专题：
分析：（1）①依据化学平衡三段式列式计算得到；求出反应的△H，写出热化学方程式；
②c（NH4+）=c（OH-），据Kb表达式和平衡时NH3?H2O的浓度可以求得；
（2）①2NO（g）+O2（g）?2NO2（g））△H＞0．反应是气体体积减小的吸热反应；
a、反应中气体质量守恒，体积不变，过程中密度不变；
b、反应是吸热反应升温正逆反应速率增大，平衡正向进行；
c、K受温度影响；
d、依据图象分析容器内NO2的体积分数在t3～t4时最大；
②改变上述体系的某个条件，达到新的平衡后，根据c（NO2）和c（N2O4）求出K值，K减小，说明升高了温度，平衡逆向移动．
解答： 解：（1）①达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的
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，则减少的物质的量为（1+3）mol×（1-
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）=0.25mol，则：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g） 物质的量减少△n
1                                     2
n（N2）                               0.25
故n（N2）=0.125mol，所以氮气的转化率=
0.125mol
1mol
×100%=12.5%；0.125mol氮气反应放热aKJ，则1mol氮气反应放热8aKJ，所以热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-8akJ/mol，
故答案为：12.5%；N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-8akJ/mol；
②据NH3?H2O的电离方程式可知，c（NH4+）=c（OH-），已知NH3?H2O的浓度约为0.1mol/L，Kb=
c(NH4+)×c(OH-)，
c(NH3?H2O)
=
[c(OH-)]2
0.1
，可得：c（OH-）=
0.1Kb
，
故答案为：
0.1Kb
；
（2）①2NO（g）+O2（g）?2NO2（g））△H＞0．反应是气体体积减小的吸热反应；
a、反应中气体质量守恒，体积不变，过程中密度不变，所以，密度不变不能说明反应达到平衡状态，故a错误；
b、反应是吸热反应，升温正逆反应速率都增大，平衡正向进行，故b正确；
c、t2时升高了温度，K增大，所以在t3～t4时与在t1～t2时的平衡常数K不同，故c错误；
d、t2时升高了温度，平衡正向移动，t4时减小了生成物浓度，平衡正向移动，反应物浓度相应减小，所以，容器内NO2的体积分数在t3～t4时最大，故d错误；
故选：b；
②改变上述体系的某个条件，达到新的平衡后，根据c（NO2）和c（N2O4）求出K=
0.007mol/L
0.042
=4.375，K减小，说明升高了温度，平衡逆向移动，故答案为：升高温度．
点评：本题考查范围广、考查知识点跨度大，包含了转化率、热化学方程式书写、弱电解质的电离平衡常数、影响化学反应速率和平衡移动的条件、温度是影响化学平衡常数的唯一因素，题目难度不大．
练习册系列答案
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下列模型分别是HCN、S8、SF6、B12结构单元，下列说法错误的是（　　）
A、已知单质硼的结构单元是由20个正三角形构成的正二十面体，则这个结构单元中含有30个B-B键、12个硼原子
B、SF6为正八面体的非极性分子
C、1 molHCN分子中有2 molσ键和2molπ键
D、32gS8分子中含有0.125 molσ键
某化学兴趣小组欲配制一定浓度的NaOH溶液，用来滴定未知浓度的盐酸，进而测定反应的中和热．请回答下列问题：
（1）配制0.55mo1?L-1的NaOH溶液250mL．
①先用托盘天平称量烧杯质量．称量前先调节天平零点．用“↓”表示在右盘上放置砝码，用“↑”表示从右盘上取下砝码．取用砝码情况和游码读数如下：烧杯的质量为
 
g．

砝码质量502020105
取用砝码情况先↓后↑↓先↓后↑↓先↓后↑
②称量烧杯和NaOH固体的质量时，再在天平右盘上放置5g砝码，将游码的位置移到7g的位置，往烧杯中逐渐加入NaOH固体，直到天平达到平衡．
③以下是配制0.55mo1?L-1的NaOH溶液的过程示意图：

上述步骤的先后顺序是
 
→
 
→A→D→
 
→
 
→
 
（填字母标号）．
（2）中和滴定．
①量取0.55mo1?L-1的NaOH溶液20.00mL注入锥形瓶中，并加入2滴酚酞，用未知浓度
的盐酸进行滴定．洗净的滴定管在滴定前必须进行的操作是：
a．检验活塞是否漏水；
b．
 
；
c．加入未知浓度的盐酸，赶走尖嘴部分的气泡，调节起始读数．
②该同学做了两次实验，所耗盐酸的体积如左图所示，则该盐酸的物质的量浓度为
 
．

③若在滴定前滴定管尖嘴部分留有气泡，滴定后滴定管尖嘴部分气泡消失，则测定的盐酸
物质的量浓度会
 
（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．
（3）中和热测定．
取上述50mL盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如上图右所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．请回答下列问题：
①从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是
 
_．
②烧杯间填满碎纸条是减少实验过程中的热量损失．③某同学做此实验所测数据如下：
实验次数初始温度t1/℃混合液最高温度t2/℃
盐酸NaOH溶液
119.920.023.2
220.020.123.4
（注：中和后生成的溶液的比热容C=4.18J?g-1?℃-1，溶液密度为1g/mL）
计算中和热△H=-55.176kJ/mol，中和热的理论值为△H=-57.3kJ/mol，造成该实验误差的原因可能是
 
．
A．小烧杯口高于大烧杯口     
B．实验过程中动作缓慢    
 C．用环形铜制搅拌棒搅拌
D．倒入NaOH溶液后立即读取混合液的温度记为终止温度．
已知F为高分子化合物：
C分子结构中只含有一种氢．

（1）写出下列物质结构简式B：
 
 C：
 
 E：
 

（2）判断①②反应类型：
 
、
 

（3）写出D→E的化学方程式
 
．
在400℃、101kPa，将SO2和14mol O2装入一个有催化剂的5L密闭容器中，发生了2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的反应，10min时达到平衡时，测得容器内有2mol SO2和12mol O2．则：（提示：用三步法）
（1）SO2的起始浓度
（2）平衡体系中含SO3的体积分数．
在一定温度下，有a．盐酸　b．硫酸　c．醋酸三种酸：（用a b c填空）
（1）当三种酸物质的量浓度相同时，c（H+）由大到小的顺序是
 
．
（2）同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是
 
．
（3）若三者c（H+）相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是
 
．
（4）当三者c（H+）相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是
 
．
（5）将c（H+）相同的三种酸均加水稀 释至原来的100倍后，c（H+）由大到小的顺序是
 
．
海洋是资源的宝库，用海水可生产食盐和金属钠、镁及其它们的化合物等物质．
（1）海水提取镁及其化合物的过程如下：
①贝壳主要成分的化学式
 
．
②第④步反应的化学方程式
 
．
③在以上提取镁的过程中，没有涉及的化学反应类型是
 
．
A．分解反应  B．化合反应C．复分解反应  D．置换反应
④Mg（OH）2加热分解生成MgO和H2O，MgO是高熔点的化合物，某些材料因含有Mg（OH）2而具有阻燃性．Mg（OH）2能够阻燃的主要原因为
 
．
（2）我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如图1：
①生成沉淀X的化学方程式为
 
．
②循环Ⅱ中循环利用的物质是
 
（写化学式）．
③在主产品中通常还含有少量的小苏打．现取样品少许溶于水，向溶液中滴加稀盐酸（边滴边震荡，假设生成的气体完全逸出），记录生成的二氧化碳体积和消耗盐酸的体积并绘制图象如图2，则样品中纯碱和小苏打的物质的量之比为
 
．
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见下表：下列说法正确的是（　　）
t/s050150250350
n（PCl3）/mol00.160.190.200.20
A、反应在前50 s的平均速率v（PCl3）=0.0032mol?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1.0mol PCl5、0.20mol PCl3和0.20mol Cl2，反应达到平衡前v（正）＞v（逆）
D、相同温度下，起始时向容器中充入2.0mol PCl3和2.0mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%
下列说法正确的是（　　）
A、100 mL3 mol?L-1的硫酸与100 mL H2O混合，硫酸物质的量浓度改变为1.5 mol?L-1
B、把100 g 20%的NaCl溶液与100 g H2O混合后，NaCl溶液的质量分数是10%
C、把200 mL3 mol?L-1的BaCl2溶液与100 mL 3 mol?L-1的KCl溶液混合后，溶液中的c（Cl-）仍然是3 mol?L-1
D、把100 mL 20%的NaOH溶液与100 mL H2O混合后，NaOH溶液的质量分数是10%

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