氨气在农业和国防工业都有很重要的作用,历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。
⑴下图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化,据此请回答:
对于合成氨的反应下列说法正确的是 (填编号)。
A.该反应在任意条件下都可以自发进行
B.加入催化剂,能使该反应的E和△H都减小
C.若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
D.该反应属于人工固氮
⑵现在普遍应用的工业合成氨的方法为N2+3H22NH3,是哈伯于1905年发明的,但此法达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是 。
A.使用的更高效催化剂 B.升高温度
C.及时分离出氨气 D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下,2L的密闭容器中发生N2+3H22NH3的反应,下图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示0~10min内该反应的平均速率v(H2)= 。
从11min起,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为 。
A. a B.b C.c D.d
⑶随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通人一个加热到500℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质里,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮(装置如上图)。则电解池阴极上的电极反应式是
在一个固定体积的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B,发生反应:
2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)
达到平衡时,C的浓度为W mol·L-1。若维持容器体积和温度不变,用下列物质作为起始反应物时,经反应达到平衡后C的浓度与W的关系(用“>”“<”“=”表示)。
(1)加入1 mol A和1 mol B时,C的平衡浓度_________W mol·L-1。
(2)加入2mol A、1mol B、3mol C、1mol D时,C的平衡浓度_________W mol·L-1。
(3)加入3 mol C和1 mol D时,C的平衡浓度_________W mol·L-1。
(4)加入2 mol B、3 mol C、1 mol D时,C的平衡浓度_________W mol·L-1。
在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察下图,然后回答问题:
(1)图中所示反应是_____________(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的△H=____________(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ·mol-1。该反应的活化能为167.2kJ·mol-1,则其逆反应的活化能为。
(3)对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子的百分数增多,反应速率明显加快,你认为最可能的原因是
。
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验序号 |
金属 质量/g |
金属状态 |
C(H2SO4) /mol・L-1 |
V(H2SO4) /mL |
溶液温度/℃ |
金属消失的时间/s |
|
反应前 |
反应后 |
||||||
1 |
0.10 |
丝 |
0.5 |
50 |
20 |
34 |
500 |
2 |
0.10 |
粉末 |
0.5 |
50 |
20 |
35 |
50 |
3 |
0.10 |
丝 |
0.7 |
50 |
20 |
36 |
250 |
4 |
0.10 |
丝 |
0.8 |
50 |
20 |
35 |
200 |
5 |
0.10 |
粉末 |
0.8 |
50 |
20 |
36 |
25 |
6 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
20 |
35 |
125 |
7 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
35 |
50 |
50 |
8 |
0.10 |
丝 |
1.1 |
50 |
20 |
34 |
100 |
9 |
0.10 |
丝 |
1.1 |
50 |
20 |
44 |
40 |
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明:对反应速率有影响,反应速率越快,
能表明同一规律的实验还有(填实验序号);
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有(填实验序号);
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有,其实验序号是。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因: _________
已知Cu和HNO3可以发生如下反应:
Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O、3Cu + 8HNO3(稀)="3" Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
已知22.4g铜与140mL一定浓度的硝酸恰好完全反应,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。试求:
(1)标准状况下NO和NO2的体积分别是多少?
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入2mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,所需NaOH溶液的体积是多少?
右图为实验室某浓盐酸试剂瓶上的标签,试根据有关数据回答下列问题:
(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为mol/L。
(2)取用任意体积的该盐酸溶液时,下列物理量中不随所取
体积的多少而变化的是。
A.溶液中HCl的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液中Cl-的数目 D.溶液的密度
(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500 mL物质的量浓度为0.3 mol/L稀盐酸。
①该学生需要量取mL上述浓盐酸进行配制。
②配制过程中,需要使用的仪器是(填写代号)________。
A.烧杯 B.量筒 C.1000 mL容量瓶 D.托盘天平
E.药匙 F.500 mL容量瓶 G.胶头滴管 H.玻璃棒
③配制时,其正确的操作顺序是(字母表示,每个字母只能用一次);
A.用30mL水洗涤烧杯2—3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取所需浓盐酸的体积,慢慢沿杯壁注入盛有少量水(约30mL)的烧杯中,用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线1—2cm处
④在配制过程中,下列实验操作会使所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏高的是
A.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面
B.溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容
C.定容时仰视刻度线
D.在配置前用已知浓度的稀盐酸润洗容量瓶
(4)若在标准状况下,将VLHCl气体溶于1L水中,所得溶液密度为d g/mL,则此溶液的物质的量浓度为mol/L。
![]() |
![]() |
||||
![]() |
|||||
(5)现将100mL0.5mol/L的盐酸200mL0.1mol/LCuCl2溶液混合,体积变化忽略不计,所得溶液中Cl-的物质的量浓度是。