题目内容

5.在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如表:
t/℃200300400
KK1K20.5
①试比较:K1>K2(填“>”、“=”或“<”)
②400℃时,其逆反应2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数的值为:2.

分析 ①由△H<0可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K减小;
②互为逆反应时,K互为倒数关系,以此来计算.

解答 解:①由△H<0可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K减小,则K1>K2
故答案为:>;   
 ②由表格数据可知,400℃时N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)K=0.5,则400℃时,其逆反应2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数的值为$\frac{1}{0.5}$=2,
故答案为:2.

点评 本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握温度与K的关系、正逆反应K的关系为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意表格数据的应用,题目难度不大.

练习册系列答案
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10.某实验小组把CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3,装置如图1所示(气密性已检验,部分夹持装置略):

(1)C中反应的化学方程式是Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3
(2)请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用CO2在水中存在平衡:CO2+H2O?H2CO3?HCO3-+H+,有H2SO4存在时,可使上述平衡向左移动,从而减少CO2在水中的溶解,同时吸收挥发出来的HCl气体.
(3)当C中有大量白色固体析出时,停止实验,将固体过滤、洗涤、干燥备用.为确定固体的成分,实验步骤如下:
第一步:准确称取一定质量的固体,配成1000mL溶液作为样液,其余固体备用.配制溶液时肯定不需要如图2所示仪器中的AC(填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒(填仪器名称).
第二步:设计方案如下.
①方案1:取样液与澄清的Ca(OH)2溶液混合,出现白色沉淀.
实验小组对现象产生的原理进行分析,认为该方案不合理,理由是Na2CO3和NaHCO3都能跟Ca(OH)2溶液发生反应生成白色沉淀,无法确定固体的成分中是否含有NaHCO3
②方案2:取样液与BaCl2溶液混合,出现白色沉淀并有气体产生.
实验小组认为固体中存在NaHCO3,其离子方程式是2HCO3-+Ba2+=BaCO3↓+CO2↑+H2O.
该小组认为不能确定是否存在Na2CO3,你认为该结论是否合理?合理.
③方案3:实验小组中甲、乙同学利用NaHCO3的不稳定性进行如下实验:
甲同学:取样液400mL,用pH计测溶液pH,再水浴加热蒸发至200mL,接下来的操作是冷却到室温,
加水至溶液体积为400mL,再次测定pH,结果表明白色固体中存在NaHCO3.为进一步证明白色固体是否为纯净的NaHCO3,结合甲同学实验,还应补充的实验是取相同质量的纯净的NaHCO3配成1000mL溶液,取400mL,重复甲的实验,进行对照.
乙同学:利用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线,如图3所示.
已知:残留率=$\frac{剩余固体的质量}{原始固体的质量}$×100%
根据A点坐标得到的结论是白色固体为NaHCO3
14.已知CuS和Cu2S均为黑色,常温下都不溶于稀盐酸,在氧气中加热,最后都转化为CuO和SO2.某黑色固体样品的成分可能是CuO、CuS和Cu2S的一种或几种.某课外研究小组为探究其成分,设计以下实验测定该样品与氧气反应前后的质量变化,同时检测其气体产物.

(1)获得氧气的反应方程式为2H2O2 $\frac{\underline{\;CuCl_{2}\;}}{\;}$2H2O+O2↑.硫化亚铜与氧气反应的方程式为Cu2S+2O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+SO2
(2)利用上述装置(可重复使用)进行实验,气流经导管的顺序为eabfghIedab.
(3)实验测得样品质量为m1,与氧气充分反应后的固体质量为m2,m1=m2,且C装置中品红褪色,则样品的成分(写出所有可能情况)只含有Cu2S或含有CuO和Cu2S.
(4)该实验小组为了控制实验中氧气的产生速率,设计了如图1所示的实验装置继续探究不同的催化剂对H2O2分解的催化效率.
①实验时可以通过测量相同时间内产生O2的体积(或生成相同体积O2所需要的时间)来体现H2O2的分解速率的大小.
②请设计实验比较Fe3+含 Cu2+对H2O2分解的催化效率(完成以下实验方案):分别在锥形瓶中加入等浓度等体积的FeCl3溶液和CuCl2溶液,用针筒a分别装好等浓度等体积的H2O2溶液.氨上图密封好装置,将H2O2溶液快速注射进锥形瓶,并记录等时间内b这生成氧气的体积,最后,比较两个实验的氧气的体积.(试剂仪器不限,装置用图2)
17.维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性),它的化学式是C6H8O6,人体缺乏这样的维生素能得坏血症,所以维生素C又称抗坏血酸.在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C,例如新鲜橙汁中维生素C的含量在500mg/L左右.十二中某研究性学习小组测定了某品牌软包装橙汁中维生素C的含量,下面是他们的实验分析报告.
(一)测定目的:测定×××牌软包装橙汁中维生素C的含量.
(二)测定原理:C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-
(三)实验用品及试剂
(1)仪器和用品(自选,略)
(2)试剂:指示剂淀粉溶液(填名称),浓度为8.00×10-3mol•L-1的I2标准溶液、蒸馏水等.
(四)实验过程
(3)洗涤仪器,检查滴定管是否漏液,润洗相关仪器后,装好标准碘溶液待用.
(4)用酸式滴定管(填仪器名称)向锥形瓶中移入20.00mL待测橙汁,滴入2滴指示剂.
(5)用左手控制滴定管的活塞(填部位),右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,直到滴定终点.滴定至终点时的现象是最后一滴标准液滴入时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色.
(五)数据记录与处理
  起始(mL)终点(mL)
 1 5.00 20.02
 2 3.00 18.00
 3 4.0018.98
(6)若经数据处理,则此橙汁中维生素C的含量是1056.00mg/L.
(六)问题讨论
(7)从分析数据看,此软包装橙汁是否是纯天然橙汁?不是(填“是”或“不是”或“可能是”,1分).生产商最可能采取的做法是B(填编号):
A.加水稀释天然橙汁     B.将维生素C作为添加剂    C.橙汁已被浓缩.
14. 固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂,某学习小组以Fe(NO32为研究对象,通过实验探究其热分解的产物,查阅资料,根据硝酸盐受热分解的规律,提出如下4种猜想:
甲:Fe2O3、NO2 乙:Fe2O3、NO2、O2丙:Fe3O4、NO2、O2 丁:FeO、NO2、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是不符合氧化还原反应原理.
针对上述猜想,设计如图16所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
(2)实验过程
①仪器连接后,放人固体试剂之前,应检验装置的气密性
②称取Fe(NO32固体3.6g置于A中,加热前先打开K,通入N2充满整个装置,后再关闭K,用酒精灯加热
③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化.
④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.6g
⑤取少量剩余固体于试管中,加人适量水,未见明显现象.
(3)实验结果分析讨论:
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析,可初步确认分解产物中有Fe2O3、NO2
②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中溶液颜色会退去;另一个同学认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是O2在通过装置B时已参与反应.
③为了验证是否有O2,某同学另称Fe(NO32固体3.6g,充分加热,收集气体,假设产生的气体全部收集,将集满气体的试管倒放在水槽中,观察到的现象是红棕色消失,液面上升,进入试管中的溶液大于$\frac{2}{3}$,通入一定量的O2后,气体全部被吸收,请写出Fe(NO32受热分解的化学方程式4Fe(NO32$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe2O3+8NO2↑+O2↑,通入O2的物质的量为0.0025mol.
④小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究.写一点不足之处:在A和B处加一个防倒吸的装置或者产生的气体不易收集.

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