题目内容

2．工业合成氨反应的化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△=-92.3kJ/mol．一定温度下，向体积为2L的密闭容器中加入1mol N2和3mol H2，经2min后达到平衡，平衡时测得NH3的浓度为0.5mol/L．
（1）2min 内H2的反应速率v（H2）=0.375mol/（L•min）；
（2）充分反应并达到平衡时，放出的热量小于92.3kJ（填“大于”、“小于”或“等于”）．
原因是可逆反应最终为动态平衡，始终达不到最大放出热量．
（3）下列说法可证明反应达到平衡状态的C、D．
A．单位时间内，断开1mol N≡N，同时断开3mol H-H
B．单位时间内，形成1mol N≡N，同时形成3mol N-H
C．单位时间内，断开1mol N≡N，同时断开6mol N-H
D．单位时间内，形成1mol N≡N，同时断开3mol H-H
（4）氨的一个重要用途是用于制备火箭发射原料N2H4（肼），已知：火箭发射的原理是N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、水蒸气．根据如下反应：
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H1=+67.7kJ/mol
N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534.0kJ/mol
写出在相同状态下，发射火箭反应的热化学方程式2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-947.6kJ•mol-1．

分析 一定温度下，向体积为2L的密闭容器中加入1mol N2和3mol H2，经2min后达到平衡，平衡时测得NH3的浓度为0.5mol/L，则
          N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）
开始    0.5        1.5               0
转化   0.25       0.75              0.5
（1）结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（2）合成氨反应为可逆反应，不能完全转化；
（3）结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡状态；
（4）①N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H1=+67.7kJ/mol
②N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534.0kJ/mol
结合盖斯定律可知②×3-①得到2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）．

解答 解：（1）2min 内H2的反应速率v（H2）=$\frac{0.75mol/L}{2min}$=0.375 mol/（L•min），故答案为：0.375 mol/（L•min）；
（2）充分反应并达到平衡时，放出的热量小于92.3kJ，因逆反应最终为动态平衡，始终达不到最大放出热量，
故答案为：小于；  可逆反应最终为动态平衡，始终达不到最大放出热量；
（3）A．单位时间内，断开1mol N≡N，同时断开3mol H-H，只体现正反应速率关系，不能判定平衡，故A不选；
B．单位时间内，形成1mol N≡N，同时形成3mol N-H，只能体现逆反应速率关系，不能判定平衡，故B不选；
C．单位时间内，断开1mol N≡N，同时断开6mol N-H，可知正逆反应速率相等，为平衡状态，故C选；
D．单位时间内，形成1mol N≡N，同时断开3mol H-H，可知正逆反应速率相等，为平衡状态，故D选；
故答案为：C、D；  
（4）①N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H1=+67.7kJ/mol
②N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534.0kJ/mol
结合盖斯定律可知②×3-①得到2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=（-534.0kJ/mol）×2-（+67.7kJ/mol）=-947.6 kJ•mol-1，即热化学方程式为2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-947.6 kJ•mol-1，
故答案为：2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-947.6 kJ•mol-1．

点评 本题考查化学平衡计算，为高频考点，把握速率计算、平衡判定、盖斯定律应用为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意盖斯定律在焓变计算中的应用，题目难度不大．

练习册系列答案
相关题目
19．以下列出的是一些基态原子的2p轨道和3d轨道中电子排布的情况，违反洪特规则的有（　　）
A．①②③B．④⑤⑥C．②④⑥D．③④⑥
20．①0.1molFe2（SO4）3中含Fe3+0.2NA 个；
②同温同压下，等体积的CH4和C2H6两种气体所含分子数之比为1：1；
③所含H原子数之比为2：3；
④所含碳原子数之比为1：2．
10．以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点，但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命．以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向．
（1）甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2，氢元素利用率达100%，反应的化学方程式为CH3OH $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+2H2，该方法的缺点是产物H2中CO含量最高．
（2）甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应：
主反应：CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）△H=+49kJ•mol-1
副反应：H2（g）+CO2（g）═CO（g）+H2O（g）△H=+41kJ•mol-1
①既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是升高温度．
②分析适当增大水醇比（nH2O：nCH3OH）对甲醇水蒸气重整制氢的好处提高甲醇的利用率，有利于抑制CO的生成．
③某温度下，将nH2O：nCH3OH=1：1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为（$\frac{{P}_{2}}{{P}_{1}}$-1）×100%．（忽略副反应）
④工业生产中，单位时间内，单位体积的催化剂所处理的气体体积叫做空速[单位为m3/（m3催化剂•h），简化为h-1]．一定条件下，甲醇的转化率与温度、空速的关系如图．空速越大，甲醇的转化率受温度影响越大．其他条件相同，比较230℃时1200h-1和300h-1两种空速下相同时间内H2的产量，前者约为后者的3.2倍．（忽略副反应，保留2位有效数字）
（3）甲醇水蒸气重整制氢消耗大量热能，科学家提出在原料气中掺入一定量氧气，理论上可实现甲醇水蒸气自热重整制氢．
已知：CH3OH（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2（g）△H=-193kJ•mol-1
则5CH3OH（g）+4H2O（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═5CO2（g）+14H2（g）的△H=+3 kJ•mol-1．
17．向甲、乙两个容积均为1L的恒温恒容的密闭容器中，分别充入一定量的SO2和O2（其中，甲充入2mol SO2、1mol O2，乙充入1mol SO2、0.5mol O2），发生反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-197.74kJ•mol-1．一段时间后达到平衡，测得两容器中c（SO2）（mol•L-1）随时间t（min）的变化关系如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．放出的热量Q：Q（甲）＞2Q（乙）
B．体系总压强p：p（甲）＞2p（乙）
C．乙中前5 min内的反应速率v（O2）=0.05mol•L-1•min-1
D．保持其他条件不变，若起始时向乙中充入0.4 mol SO2、0.2 mol O2、0.4 mol SO3，则此时v（正）＞v（逆）
7．香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中．工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：

以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线（部分反应条件及副产物已略去）：

已知以下信息：
①A中有五种不同化学环境的氢；
②B可与FeCl3溶液发生显色反应；
③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基．
请回答下列问题：
（1）香豆素的分子式为C9H6O2；
（2）由甲苯生成A的反应类型为取代反应，A的化学名称为2-氯甲苯（或邻氯甲苯）；
（3）由B生成C的化学反应方程式为；
（4）B的同分异构体中含有苯环的还有4种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有2种，写出它们的结构简式：和．
14．有一种烃，其结构简式可以表示为：

命名该有机物时，应认定它的主链上的碳原子数目是（　　）
A．8B．9C．11D．12
11．黄铜矿的主要成分是CuFeS2（硫元素-2价，铁元素+2价）．实验室用黄铜矿为原料制取单质铜和铁红（Fe2O3）的流程如图：

已知：CuFeS2+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+FeS+SO2    FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑
（1）实验室制氯气的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（2）SO2和H2S有毒，会造成大气污染．
①已知SO2和H2S混合可以得到单质硫．为使SO2和H2S恰好完全转化为硫，二者体积（标准状况）比应为1：2．
为检验某尾气中是否含有SO2、CO2、CO三种气体，实验小组同学用如下装置设计实验．

选择上述装置（可以重复），按照气流方向其连接顺序为A→B→C→D→E→C（填序号）．
（3）PbO2具有强氧化性，可与浓盐酸反应制取氯气．
①上述反应化学方程式为PbO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbCl2+Cl2↑+2H2O；由PbO与次氯酸钠溶液反应可制得PbO2，反应的离子方程式为PbO+ClO-=PbO2+Cl-．
②Cl2是纺织工业中常用的漂白剂，Na2S2O3可作漂白布匹后的“脱氯剂”．Na2S2O3在溶液中被Cl2氧化成SO42-，则该反应的化学方程式为Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+8HCl+H2SO4．
③本实验存在的一个缺陷是引起重金属离子污染．
（4）按上述流程用150g黄铜矿粉末可制得48gFe2O3（铁红），则该黄铜矿中含CuFeS2的质量分数是73.6%（假设各步反应均完全进行且过程中无额外物质损耗）．
12．某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度，其操作步骤如下：
①将碱式滴定管用蒸馏水洗净后，用待测溶液润洗2～3次后，再注入待测溶液，调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使凹液面处于“0”刻度以下的位置，记下读数；
②将锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接从碱式滴定管中放入20.00mL待测溶液到锥形瓶中；
③将酸式滴定管用蒸馏水洗净后，立即向其中注入0.2000mol/L标准稀硫酸溶液，调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使液面处于“0”刻度以下的位置，记下读数；
向锥形瓶中滴入几滴酚酞作指示剂，进行滴定，测出所耗硫酸的体积；
⑤重复以上过程．
试回答下列问题：
（1）当滴入最后一滴稀硫酸时，锥形瓶中的溶液从红色变为无色，且半分钟内不改变，可判断达到滴定终点．
（2）滴定过程中，下列会导致滴定结果偏低的是ACE
A、若记录读数时，起始时仰视，终点时俯视
B、滴定前向锥形瓶中加入10mL蒸馏水，其余操作正常
C、若配制硫酸时，定容时俯视刻度，其他操作正常
D、酸式滴定管在装酸液前未用待测硫酸溶液润洗
E、开始实验时碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束气泡消失
（3）测定操作中有一步存在问题，该步骤是：第③步（填序号）
（4）根据下列数据：
滴定次数待测液体积（mL）标准硫酸体积（mL）
滴定前读数（mL）滴定后读数（mL）
第一次20.000.5025.45
第二次20.004.0029.05
第三次20.003.0030.00
第四次20.002.0027.00
请计算待测烧碱溶液的浓度为0.5000mol/L．
（5）为了测定产品中（NH4）2Cr2O7的含量，称取样品0.150 0g，置于锥形瓶中，加50mL水，再加入2g KI（过量）及稍过量的稀硫酸溶液，摇匀，暗处放置10min，加入3mL 0.5%淀粉溶液并稀释成250ml溶液，取25ml该溶液，用0.010 0mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液30.00mL，则上述产品中（NH4）2Cr2O7的纯度为84.00%．（假定杂质不参加反应，已知：①Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-；②（NH4）2Cr2O7的摩尔质量为252g/moL）．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网