分人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。据报道,常温、常压、光照条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成的主要产物为NH3,相应的热化学方程式为:N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+
O2(g) △H="+765.0kJ" /mol。
Ⅰ.请在下图所示的坐标中画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下反应体系中的能量变化示意图,并进行标注(包括△H)。
Ⅱ.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ /mol。
回答下列问题:
(1)氢气的燃烧热△H=_______________kJ/mol。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应,下列能表示达到平衡状态的是_______(填序号)。
a.混合气体的压强不再发生变化
b.混合气体的密度不再发生变化
c.反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
d.单位时间内断开a个H-H键的同时形成3 a个N-H键
e.三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
(3)在恒温恒容的密闭容器中,合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题:
① 表示N2的浓度变化的曲线是 (选填曲线代号“A”、“B”或“C”)。
② 前25 min 内,用H2的浓度变化表示的化学反应平均速率是 。
③在25 min 末反应刚好达到平衡,则该温度下反应的平衡常数K = (计算结果可用分数表示)。若升高温度,该反应的平衡常数值将_______(填“增大”、 “减小”或“不变”)。
(4)在第25 min 末,保持其它条件不变,若升高反应温度并设法保持该温度不变,在第35 min末再次达到平衡。平衡移动过程中H2浓度变化了1.5 mol·L-1,请你在图中画出第25 min ~ 40 min NH3浓度变化曲线。
(5)在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8 mol 。
①达平衡时,H2的转化率α1 = ____________。
②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α1 + α2 =1时,则起始时n (NH3)= ________mol。
A、B、C、D、E、F为短周期主族元素,原子序数依次增大,A是相对原子质量最小的元素;D的+1价阳离子与氖原子具有相同的电子层结构;C和E同主族,C和E的原子序数之和是A和D的原子序数之和的2倍;B和C为同周期元素,B的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸。请根据以上信息回答下列问题。
(1)F元素在元素周期表中的位置是______________。
(2)B的氢化物的水溶液呈碱性,用离子方程式表示原因:______________。
(3)A2C2可以制备C2,该反应的化学方程式是______________。
(4)A、B、C 三种元素形成的既含离子键又含共价键的化合物的化学式是___________。
(5)E的单质和E的最高价含氧酸的浓溶液加热发生反应,该反应的化学方程式是______________。
乙烯是来自石油的重要有机化工原料。结合以下路线回答:
已知:2CH3CHO+O22CH3COOH
(1)D为高分子化合物,可以用来制造多种包装材料,其结构简式是__________。
(2)E是有香味的物质,实验室制取E的装置如下图所示。
①反应IV的化学方程式是______________________________,该反应类型是__________。
②该装置图中有一个明显的错误是____________________________。
(3)反应II的化学方程式是____________________________。
下表为元素周期表的—部分,请参照元素①一⑨在表中的位置,回答下列问题。
(1)第三周期中元素非金属性最强的元素的原子结构示意图是___________。
(2)②③⑦最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序是___________(填化学式)。
(3)用电子式表示⑨的氢化物的形成过程:_________________________________。
(4)下列可以判断⑤和⑥金属性强弱的是______________________(填序号)。
A.单质的熔点⑤比⑥低B.化合价⑤比⑥低
C.单质与水反应⑤比⑥剧烈 D.最高价氧化物的水化物的碱性⑤比⑥强
(5)含有上述元素的物质间存在以下转化:
A.M的化学式是___________。
B.N生成⑥的单质反应的化学方程式是_________________________________。
某实验小组同学进行如下实验,以探究化学反应中的能量变化。
(1)实验表明:①中的温度降低,由此判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)实验②中,该小组同学在烧杯中加入5 mL 1.0 mol/L盐酸,再放入用砂纸打磨过的铝条,观察产生H2的速率,如图A所示,该反应是____________(填“吸热”或“放热”)反应,其能量变化可用下图中的____________(填“B”或“C”)表示。
图A中0一tl段化学反应速率变化的原因是_________________________________。
Ⅰ.①H与
H;②O2与O3;③正丁烷(CH3CH2 CH2 CH3)与异丁烷
;④甲烷(CH4)与丙烷(C3H8)。
(1)互为同位素的是______(填序号,下同)。(2)互为同系物的是______。
(3)互为同分异构体的是______。(4)互为同素异形体的是______。
II.A~E等几种烃分子的球棍模型如下图所示,据此回答下列问题。
(1)D的化学式为__________________,A的二氯取代物有____________种。
(2)可作为植物生长调节剂的是________________________(填序号)。