(16分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2 L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2在一定条件下发生反应: N2(g) +3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)= 。平衡时H2的转化率为 。
(2)平衡后,若要提高H2的转化率,可以采取的措施有 。
A.加了催化剂 B.增大容器体积C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5 L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
T/℃ |
200 |
300 |
400 |
K |
K1 |
K3 |
0.5 |
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1 K2(填“<”“>”或“=”);
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是 (填序号字母)
A.容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2 B.v(H2)正=3v(H2)逆
C.容器内压强保持不变D.混合气体的密度保持不变
③400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为 。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 mol、2 mol和 1 mol时,则该反应的v(N2)正 v(N2)逆(填“<”“>”或“=”)。
(4)根据化学反应速率和化学平衡理论,联系合成氨的生产实际,你认为下列说法不正确的是 。
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
C.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法
D.正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益
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(12分)A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均为中学化学中常见物质,其相互转化的关系如下所示:
已知,A的焰色反应呈黄色,I是一种红褐色沉淀。
(1)写出下列物质的化学式:BEDH。(2)如果C是液态物质:①写出A的电极反应方程式:阴极;阳极;②写出H I的化学方程式;③G与足量Cl2反应的离子方程式。
(6分)A、B、C都是短周期元素,原子序数的相对大小为A<B<C,A、B同主族,B、C可形成共价化合物BC4,试回答:
(1)写出BC4的电子式。
(2)这三种元素对应氢化物的稳定性由强到弱的顺序是。(用氢化物的化学式表示)
(3)BC4不稳定,遇水易生成B的含氧酸及C的氢化物,近代海战中常采用喷BC4和液氨的方法形成烟幕,有关化学反应的方程式为。
(8分)(1)下列叙述中正确的是………………………………()
A.用酒精萃取溴水中的溴时,可用分液漏斗待静置分层后分液。 | |
B.向酒精灯中添加酒精时,需在熄灭后,用小漏斗向酒精灯中添加满酒精。![]() |
C.稀释浓硫酸时,应将浓H2SO4沿烧杯壁慢慢加入水中,并不断搅拌。 |
D.称取NaOH固体时,不能直接放在托盘上,而应用称量纸称量,并慢慢称取以使称量更准确。 |
E.见光易分解的药品如浓HNO3、AgNO3等应保存在棕色瓶中,并置于阴暗处。
F.过滤过程中洗涤沉淀时,应向沉淀上加水并不断搅拌,使水自然流下,并重复2—3次。
(2)右图是滴定管的一部分(每小格为0.1mL),图中液面的读数为mL;如果右图是量筒的一部分(每小格为0.1mL),则图中液面的读数为mL。
某纯碱样品中只含有NaHCO3杂质,兴趣小组为了测定该样品中Na2CO3的纯度,设计了以下几种实验方案:
方案I:取一定量的样品配成溶液,滴加2滴酚酞,用c mol/LHCL溶液滴定至无色,用去HCl溶液的体积为V1mL;再滴加2滴甲基橙,继续用c mol/LHCl溶液滴定至橙色,又用去HCl溶液的体积为V2mL。用c、V1、V2计算出Na2CO3的纯度。
方案Ⅱ:称取m1 g样品溶于水,滴加过量BaCl2溶液,过滤,将所得BaCO3沉淀经洗涤、干燥后称得其质量为m2 g,用m l、m2计算出Na2CO3的纯度。
方案Ⅲ:称取m3g样品与足量稀H2SO4溶液反应,用排饱和碳酸氢钠溶液的方法测得生成的CO2的体积为V3 L(已折换成标准状况),用m3、V3计算出Na2CO3的纯度。
方案Ⅳ:称取m4g样品与足量稀H2SO4溶液反应,将生成的气体用碱石灰吸收,称量,
测得生成的CO2的质量为m5 g,用m4、m5计算出Na2CO3的纯度。
回答下列问题;
(1) 方案I中依次发生的反应的离子方程式是:、
(2) 方案Ⅱ中,怎样检验加入的BaCl2溶液已过量,请简述操作方法:
(3) 方案Ⅲ和Ⅳ中都有CO2生成,不需要干燥就可测定CO2体积或质量的是方案.(填序号);若生成的CO2部分残留在反应容器中,会使实验结果产生误差的是方案(填序号),此误差会使测得的Na2CO3的纯度(填“偏大”或“偏小”)。
(4) 不用任何化学试剂(除样品外),请你再设计一个实验方案,测定该纯碱样品中Na2CO3的纯度
短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层数之和为10;B的化合物种类繁多,数目庞大。C、D是空气中含量最多的两种元素;D、E两单质在不同条件下反应可以生成两种不同的离子化合物。
(1)写出E的单质与A、D两元素形成的常见化合物反应的离子方程式:______________。
(2)由B、D两种元素组成的化合物,该化合物是大气温室效应的主要气体,写出该化合物的电子式 。
(3)由A、C、D三元素所形成的常见盐溶液呈_________性(填“酸”、“中”、“碱”),其原因用离子方程式表示为:_______________________________。
(4)X、Y是由C、D两元素组成的两种化合物,且
C、D在X、Y中的价态相同,某温度下相互转化时
的量变关系如图所示:
①X的化学式是_________________。
②图中a、b、c、d四点中,表示反应处于平
衡状态的是____________________________
③反应进行到时刻,改变的条件可能是
_____________________________________。