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4.工业制硝酸中的一步重要反应是N2和H2在500℃时,高压、催化剂条件下反应:N2+3H2?2NH3,这是个正反应是放热的可逆反应.已知反应在密闭容器中进行,下列说法正确的是(  )
A.使用催化剂能加快反应速率,使N2完全转化为NH3
B.当N2、H2、NH3浓度相等时,反应达到化学平衡状态
C.一段时间后,当N2、H2、NH3浓度不再改变时,反应物转化率最大
D.达平衡后,升高温度,反应速率减慢

分析 A、使用催化剂能加快反应速率,不能改变反应的限度;
B、当N2、H2、NH3浓度不随时间变化时,反应达到化学平衡状态;
C、反应达到化学平衡状态时,N2、H2、NH3浓度不再改变,反应物转化率最大;
D、升高温度,反应速率加快.

解答 解:A、使用催化剂能加快反应速率,不能改变反应的限度,不会使N2完全转化为NH3,故A错误;
B、当N2、H2、NH3浓度不随时间变化时,反应达到化学平衡状态,故B错误;
C、反应进行一段时间,达到化学平衡状态,N2、H2、NH3浓度不再改变,反应物转化率最大,故C正确;
D、升高温度,反应速率加快,故D错误.
故选C.

点评 本题考查化学反应速率的影响因素,为高考常见题型,侧重于学生分析能力的考查,难度不大,注意把握影响化学反应速率的外界因素以及影响的根本原因.

练习册系列答案
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15.某小组以CoCl2•6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X.为确定其组成,进行如下实验.
①氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mL c1 mol•L-1的盐酸标准溶液吸收.蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol•L-1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液.
②氯的测定
回答下列问题:
(1)装置中安全管的作用原理是使A瓶中压强稳定.
(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用碱式滴定管,可使用的指示剂为酚酞或甲基橙.
(3)样品中氨的质量分数表达式为$\frac{(C{\;}_{1}V{\;}_{1}-C{\;}_{2}V{\;}_{2})×10{\;}^{-3}×17}{w}$×100%.
(4)测定氨前应该对装置进行气密性检查,若气密性不好测定结果将偏低(填“偏高”或“偏低”).
(5)氯的测定采用莫尔法,莫尔法是一种沉淀滴定法,用标准硝酸银溶液滴定,进行测定溶液中Cl-的浓度.已知:
         银盐
性质
AgClAgBrAgCNAg2CrO4AgSCN
颜色浅黄砖红
溶解度(mol•L-11.3410-67.110-71.110-86.510-51.010-6
①若用AgNO3溶液滴定待测液,可选为滴定指示剂的是C.
A.NaCl  B.BaBr2   C.Na2CrO4 D.KSCN
②滴定终点的现象是滴入最后一滴标准溶液,生成砖红色沉淀,且30s 不复原.
19.钛合金是航天航空工业的重要材料.由钛铁矿(主要成分是 TiO2和 Fe 的氧化物)制备 TiO2等产品的一种工艺流程示意如图1:

已知:①TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中
②TiCl4的熔点-25.0℃,沸点 136.4℃;SiCl4的熔点-68.8℃,沸点57.6℃回答下列问题:
(1)写出钛铁矿酸浸时,主要成分 TiO2反应的离子方程式TiO2+2H+=TiO2++H2O,加入铁屑的作用是使Fe3+还原为Fe2+
(2)操作Ⅱ包含的具体操作方法有蒸发浓缩,冷却结晶,过滤(洗涤).
(3)(3)向“富含 TiO2+溶液”中加入 Na2CO3粉末得到固体 TiO2•nH2O,请用恰当的原理和化学用语解释其原因溶液中存在水解平衡TiO2++(n+1)H2O?TiO2•nH2O+2H+,加入的Na2CO3粉末与H+反应,降低了溶液中c(H+),促进水解平衡向生成TiO2•nH2O的方向移动,废液中溶质的主要成分是Na2SO4(填化学式).
(4)用金红石(主要含 TiO2)为原料,采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如图2:
写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式TiO2+2C+2Cl2$\frac{\underline{\;900℃\;}}{\;}$TiCl4+2CO,制得的 TiCl4液体中常含有少量 SiCl4杂质,可采用蒸馏(或分馏)方法除去.
(5)TiO2直接电解法生产金属钛是一种较先进的方法,电解液为某种可以传导 O2-离子的熔融盐,原理如图3所示,则其阴极电极反应为:TiO2+4e-=Ti+2O2-,电解过程中阳极电极上会有气体生成,该气体可能含有O2、CO、CO2

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