一定条件下,在一容积为4 L的密闭容器中通入0.4 molN2和1.2 molH2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0;
(1)当进行到第4分钟时达到平衡,生成NH3为0.4 mol,则从开始到达平衡时NH3的平均速率v(NH3)=_____________(注明单位)。
(2)该条件下,反应的平衡常数表达式K = ______ ,若降低温度,K值将_____(填“增大”“减小”“不变”)
(3)达到平衡后,若其它条件不变,把容器体积缩小一半,平衡将_____移动(“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”).
(4)在三个相同的容器中各充入1 molN2和3molH2,在不同条件下分别达到平衡,氨的体积分数随时间变化如图。下列说法正确的是 。
a.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1
b.图Ⅱ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
c.图Ⅲ可能是同温同压下,催化剂性能,1>2
(5)常压下,把H2和用氦气(He)稀释的N2分别通入一个加热到570℃的电解池装置,H2和N2便可在电极上合成氨,装置中所用的电解质(图中黑细点)能传导H+,则阴极的电极反应式为____________________。
Ⅰ.CO可用于合成甲醇。在压强为0.1MPa条件下,在体积为bL的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2,在催化剂作用下合成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如下图:
(1)该反应属于 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)100℃时,该反应的平衡常数:K= (用a、b的代数式表示)。
(3)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入a mol CO,2a mol H2,达到平衡时CO转化率 (填“增大”“不变”或“减小”)
Ⅱ.T ℃时,纯水中c(OH-)为10-6 mol·L-1,则该温度时
(1)将pH=3 的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液按体积比9:2 混合,所得混合溶液的pH为 。
(2)若1体积pH1=a的某强酸溶液与10体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是 。
Ⅲ. 在25mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0.2 mol/ L醋酸溶液,滴定曲线如图所示。
(1)该氢氧化钠溶液浓度为________________。
(2)在B点,a_________12.5 mL(填“<”“>”或“=”)。若由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合且恰好呈中性,则混合前c(NaOH) c(CH3COOH)
(3)在D点,溶液中离子浓度大小关系为_____________________。
硝矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O及少量氧化铁。
利用明矾石制备K2SO4的工艺流程如下所示:
(1)焙烧炉中发生如下反应,请用双线桥法在方程式中表示出电子转移的方向和数目
2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+9SO2↑
(2)步骤②涉及Al2O3的离子方程式为 。
(3)步骤③调pH生成AI{OH)。的离子方程式为 ;不能用CO2来调pH,理由是 。
(4)步骤④的主要操作步骤是 ,过滤、洗涤和干燥
本题包含两部分.请分别作答:
(Ⅰ).NO分子曾因污染空气而臭名昭著,但随着其“扩张血管、免疫、增强记忆”功能的发现,现在成为当前生命科学研究中的“明星分子”,回答下列问题
(1)NO的危害在于
a.破坏臭氧层
b.参与酸雨和光化学烟雾的形成
c.与人体内血红蛋白结合
d.当它转化为N2后使空气中O2含量降低
(2)一定条件下NO可转化为N2O和另一种红棕色气体,方程式为 。
(3)镁铁混合物4.9g,溶解在过量的某浓度的稀硝酸中,完全反应后得到标准状况下2.24L NO 气体。若向反应后的溶液中加入足量的烧碱,则可生成沉淀的质量是______________。
(Ⅱ).1L某混合溶液,可能含有的离子如下表:
可能大量含有的阳离子 |
H+ NH4+ Al3+ K+ |
可能大量含有的阴离子 |
Cl- Br- I- ClO- AlO2- |
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热,产生沉淀和气体的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(v)的关系如下图所示。
则该溶液中确定含有的离子有 ;肯定不含有的离子有 ,
(2)若经检测,该溶液中含有大量的Cl—、Br—、I—,若向1L该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl—、Br—、I—的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况下)的关系如下图所示,回答下列问题:
Cl2的体积(标准状况) |
2.8L |
5.6L |
11.2L |
n (Cl-) |
1.25mol |
1.5mol |
2mol |
n (Br-) |
1.5mol |
1.4mol |
0.9mol |
n(I-) |
a mol |
0 |
0 |
①当通入的Cl2的体积为2.8L时,溶液中发生反应的离子方程式为: ,a= 。
②原溶液中Cl—、Br—、I—的物质的量浓度之比为 。
以下是利用主要成分为Cu2S和Fe2O3的工业废弃固体(其他成分不参与反应)制备有关物质,实验流程如图所示:
回答下列问题:
(1)气体X的化学式为 。
(2)加入铁粉时发生反应的离子方程式为:2H++FeFe2++H2↑、 。
(3)常温下,固体D、O2和稀硫酸混合后几乎不反应,而加少量绿矾后随即发生反应。已知FeSO4对此反应起催化作用,则催化过程中反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O、 。
(4)除杂时需先加合适的氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,再加试剂Y调节溶液pH以除去Fe3+,则氧化剂及试剂Y可以是 (填编号)。
a.H2O2、CuOb.HNO3、Cu(OH)2
c.KMnO4、CuCl2 d.漂白粉、CuCO3
(5)无水硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同气体可能为SO3、SO2和O2中的一种、两种或三种。现设计如下实验测定产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并计算各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式(已知实验结束时,硫酸铜完全分解)。
①仪器C的名称是 。
②组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为:
①→⑨→⑩→⑥→⑤→ → → → →②(填接口序号)。仪器F的作用是 。
③若某小组称取6.4g无水CuSO4,实验过程中装置C增加的质量为3.84g,量筒中水的体积折算成标准状况下气体体积224mL,请通过计算确定实验条件下CuSO4分解的化学方程式: 。
对固体表面的化学过程的研究,有助于理解各种不同的过程。
(1)根据反应:
因此汽车尾气中的CO和NO会自发地生成无毒N2和CO2,但实际上有毒气体仍大量逸散到空气中,原因是: 。
(2)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。
若1molCH4催化还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则= 。
(3)合成氨铁触媒主要成分是xFeO·yFe2O3,当+2价与+3价铁的物质的量之比为1:2时催化活性最高,以Fe2O3为原料制备上述催化剂,发生反应:。为制得这种活性最高的催化剂,向48gFe2O3粉末中加入恰好反应的炭粉的质量为 g。
(4)探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。
控制实验条件相同,催化反应器中装载不同的催化剂,将催化反应后的混合气体通过试管溶液(溶液体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是 ;尾气处理方法是: 。