氨的合成原理为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),△H=-92.4KJ•mol-1．现在500℃.20MPa时.将N2.H2置于一个容积为2L的密闭容器中发生反应.反应过程中各物质的物质的量变化如图．回答下列问题:(1)10min内以NH3表示的平均反应速率0.005mol/,(2)在10-20min内:NH3浓度变化的原因可能是A,A．加了� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．

氨的合成原理为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4KJ•mol^-1．现在500℃、20MPa时，将N₂、H₂置于一个容积为2L的密闭容器中发生反应，反应过程中各物质的物质的量变化如图．
回答下列问题：
（1）10min内以NH₃表示的平均反应速率0.005mol/（L．min）；
（2）在10～20min内：NH₃浓度变化的原因可能是A；
A．加了催化剂 B．缩小容器体积
C．降低温度 D．增加NH₃物质的量
（3）第1次平衡的时间范围为：20-25min，第1次平衡：平衡常数K₁=$\frac{（\frac{0.3mol}{2L}）^{2}}{（\frac{0.25mol}{2L}）（\frac{0.15mol}{2L}）^{3}}$（带数据的表达式），
（4）在反应进行至25min时：
①曲线发生变化的原因：分离出0.1molNH₃
②达第二次平衡时，新平衡的平衡常数K₂等于K₁（填“大于”、“等于”、“小于”）；
（5）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应：
N₂（g）+3H₂O（1）?2NH₃（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）；△H=a kJ•mol^-1
进一步研究NH₃生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

T/K	303	313	323
NH₃生成量/（10^-6mol）	4.8	5.9	6.0

①此合成反应的a＞0；△S＞0，（填“＞”、“＜”或“=”）
②已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1
则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为：2N₂（g）+6H₂O（l）=4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530kJ•mol^-1．

分析（1）根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算；
（2）根据图象知，平衡向正反应方向移动，10min时是连续的，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明为使用催化剂；
（3）达到平衡状态时，物质的量不变，以此判断达到平衡的时间段，化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（4）25分钟，NH₃的物质的量突然减少，而H₂、N₂的物质的量不变，说明应是分离出NH₃；平衡常数只受温度的影响，据此判断；
（5）①由表中数据可知，升高温度，NH₃生成量增大，说明平衡向正反应方向移动，结合反应方程式中各物质的聚集状态解答；
②已知：①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1，则利用盖斯定律，将①×2-②×3可得常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式．

解答解：（1）反应速率v（NH₃）=$\frac{\frac{（0.1mol-0）}{2L}}{10min}$=0.005mol/（L．min），故答案为：0.005mol/（L．min）；
（2）由图象可知各组分物质的量变化增加，且10min时变化是连续的，20min达平衡时，△n（N₂）=0.025mol×4=0.1mol，
△n（H₂）=0.025mol×12=0.3mol，△n（NH₃）=0.025mol×8=0.2mol，物质的量变化之比等于化学计量数之比，三种气体物质的速率增加倍数相同，说明10min可能改变的条件是使用催化剂，缩小体积相当于增大压强，应该反应物的速率增加倍数大，降低温度，应该反应速率减小，增加NH₃物质的量，逆反应速率增加的倍数大，故只有使用催化剂符合，
故选A；
（3）由图象可以看出，当反应进行到时20-25min，各物质的量不变，说明反应达到平衡状态，化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，由图象可知，20min达平衡时，n（N₂）=0.025mol×10=0.25mol，n（H₂）=0.025mol×6=0.15mol，n（NH₃）=0.025mol×12=0.3mol，所以所以其平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{（\frac{0.3mol}{2L}）^{2}}{（\frac{0.25mol}{2L}）（\frac{0.15mol}{2L}）^{3}}$，
故答案为：20-25min；$\frac{（\frac{0.3mol}{2L}）^{2}}{（\frac{0.25mol}{2L}）（\frac{0.15mol}{2L}）^{3}}$；
（4）第25分钟，NH₃的物质的量突然减少，而H₂、N₂的物质的量不变，说明应是分离出NH₃；由图象可以看出，当反应进行到时35-40min，各物质的量不变，说明反应达到第二次平衡状态，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，所以抽去0.1mol氨，此时平衡常数K将不变；
故答案为：①分离出0.1molNH₃；②等于；
（5）①由表中数据可知，升高温度，NH₃生成量增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应应为吸热反应，a＞0，由方程式可知反应生成气体的物质的量增多，则△S＞0，
故答案为：＞；＞；
②已知：①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1
则利用盖斯定律，将①×2-②×3可得常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为2N₂（g）+6H₂O（l）=4NH₃（g）+3O₂（g）
△H=2×（-92.4kJ•mol^-1）-3×（-571.6kJ•mol^-1）=+1536kJ•mol^-1，
故答案为：2N₂（g）+6H₂O（l）=4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530kJ•mol^-1．

点评本题考查热化学方程式的书写、反应热的计算、化学平衡的计算、平衡移动以及平衡状态的判断，综合性强，侧重反应原理的考查，注意对图象的分析，是高考中的常见题型，试题基础性强，题目难度中等．

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14．异戊二烯是一种化工原料，有如下转化关系：

已知：①

，
②

．
回答下列问题：
（1）A 的名称（系统命名）是2-甲基-1，3-丁二烯．
（2）B 的结构简式是

．
（3）上述物质中互为同系物的是D和E（填化合物代号）．
（4）F 生成PHB 的化学方程式是

．
（5）E 的同分异构体中，既能发生银镜反应，也能与碳酸氢钠溶液反应的共有12种（不考虑立体异构）．
（6）F 除了合成PHB 外，还可经过消去、酯化（填反应类型）、聚合三步反应合成

（一种类似有机玻璃的塑料）．

12．实验室可利用硫酸厂炉渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等）制备聚铁和绿矾（FeSO₄•7H₂O），聚铁的化学式为[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-0.5n]_m，制备过程如图所示：下列说法不正确的是（　　）

	A．	炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应的离子方程式为：4FeS+3O₂+12H⁺═4Fe³⁺+4S↓+6H₂O
	B．	溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，若其pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏大
	C．	气体M的成分是SO₂，通入双氧水得到硫酸，可循环使用
	D．	向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到溶液Y，再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤得到绿矾

9．铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr₂O₃，还含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的流程图：

：①4FeO•Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂ $\stackrel{750℃}{→}$8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂↑；
②Na₂CO₃+Al₂O₃ $\stackrel{750℃}{→}$2NaAlO₂+CO₂↑；
③Cr₂CO₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺
根据题意回答下列问题：
（1）固体X中主要含有Fe₂O₃、MgO（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用PH计或PH试纸（填写仪器或试剂名称）．
（2）酸化步骤调节溶液pH＜5，其目的是使CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-．
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（4）下表是相关物质的溶解度数据，操作III发生反应的化学方程式是：
Na₂Cr₂O₇+2KCl═K₂Cr₂O₇↓+2NaCl

物质		KCl	NaCl	K₂Cr₂O₇	Na₂Cr₂O₇
溶解度（g/100g水）	0℃	28	35.7	4.7	163
	40℃	40.1	36.4	26.3	215
	80℃	51.3	38	73	376

该反应在溶液中能发生的理由是K₂Cr₂O₇的溶解度比Na₂Cr₂O₇小（或四种物质中K₂Cr₂O₇的溶解度最小）．
（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品，加入过量NaOH溶液（填写试剂）、溶解、过滤、再通入过量二氧化碳（填写试剂）、…灼烧、冷却、称量，得干燥固体m g．计算样品中氢氧化铝的质量分数为$\frac{26m}{17n}$（用含m、n的代数式表示）．

16．钼酸钠晶体（Na₂MoO₄•2H₂O）是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂，由钼精矿（主要成分是MoS₂，含少量PbS等）制备钼酸钠晶体的部分流程如图所示：

（1）Na₂MoO₄•2H₂O中钼元素的化合价为+6；
（2）焙烧时为了使钼精矿充分反应，可采取的措施是将矿石粉碎（或增加空气的进入量或采用逆流原理等）（答出一条即可）；
（3）焙烧过程中钼精矿发生的主要反应的化学方程式为MoS₂+O₂$\stackrel{△}{→}$MoO₃+SO₂（未配平），该反应中氧化产物是MoO₃、SO₂（填化学式）；当生成1molSO₂时，该反应转移的电子的物质的量为7mol；焙烧中产生的SO₂怎样变废为宝工业制硫酸的原料气（答出一条即可）；
（4）碱浸时，MoO₃与Na₂CO₃溶液反应的离子方程式为MoO₃+CO₃^2-=MoO₄^2-+CO₂↑；
（5）重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用，但达到一定次数后必须净化处理，原因使用多次后，母液中杂质的浓度增大，重结晶时会析出杂质，影响产品纯度；
（6）过滤后的碱浸液结晶前需加入Ba（OH）₂固体以除去SO₄^2-，当BaMoO₄开始沉淀时，
SO₄^2-的去除率为97.5%，已知碱浸液中c（MoO₄^2-）=0.40mol•L^-1，c（SO₄^2-）=0.040mol•L^-1，K_sp（BaSO₄）=1.0×10^-10、则K_sp（BaMoO₄）=4.0×10^-8[加入Ba（OH）₂固体引起的溶液体积变化可忽略]．

6．分子式为C₄H₁₀O并能被氧化生成醛类的有机化合物有（　　）

	A．	KNO₃是钾盐、硝酸盐，也是正盐
	B．	漂白粉、明矾、铝热剂都是混合物
	C．	有机玻璃、氮化硅都是有机高分子材料
	D．	CO、CO₂、SO₂均为酸性氧化物