科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2、压强1.0×105 Pa、反应时间3 h):
T/℃ |
30 |
40 |
50 |
60 |
NH3生成量/10-6 mol |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
6.1 |
相应的热化学方程式:N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+
O2(g) ΔH=+765.2 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)请画出上述反应N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+
O2(g) ΔH=+765.2 kJ·mol-1
在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化的示意图,并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:___________________________。
(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数为
。
①该条件下N2的平衡转化率为___________
②该条件下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数为_____________
用纯净的锌粒与稀盐酸反应制取氢气气体,请回答:
(1)实验过程如下图所示,分析判断________段化学反应速率最快,这段反应速率最快的原因是。
(2)为了减缓上述反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是()
A.蒸馏水 | B.氯化钠固体 | C.氯化钠溶液 | D.浓盐酸 |
(3)除了上述方法外,你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率?(回答一种即可)
。
下图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
(1)图中属于烷烃的是(填编号)
(2)在上图的有机化合物中,碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键,还可以形成和;不仅可以形成,还可以形成碳环。
(3)上图中互为同分异构体的是:A与;B与;D与。(填编号)
将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g) +B(g) 2C(g)+2D(g)△H<0,反应进行到10s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.8mol,B的物质的量为0.6mol,C的物质的量为0.8mol,则:
(1)用C表示10s内正反应的平均反应速率为:;
(2)反应前A的物质的量浓度是:;
(3)10s末,生成物D的浓度为;
(4)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率如何变化(用“增大”、“减小”或 “不变”填空)。
编号 |
改变的条件 |
生成D的速率 |
① |
降低温度 |
|
② |
增大A的浓度 |
|
③ |
使用催化剂 |
|
④ |
恒容下冲入Ne(不参与体系反应) |
A、B、C和D等4种元素,A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等;B的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子的最外层电子数比次外层少2个;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C。
(1)B在周期表中的位置第周期,第族;
(2)A、B形成的化合物的电子式;
(3)C的元素名称________,C的最高价氧化物的化学式;
(4) D的最高价氧化物对应的水化物的化学式。
已知25℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离平衡常数分别为Ka(CH3COOH)=l.7×10-5mol/L,Kb(NH3·H2O)=1.7×l0-5mol/L。现有常温下1 mol/L的醋酸溶液和l mol/L的氨水,且知醋酸溶液的pH=a,试回答下列问题:
(1)醋酸溶液中存在的电离平衡用电离方程式表示为,
(2)将上述两种溶液等体积混合,所得溶液的pH=。
(3)饱和氯化铵溶液显酸性,原因是(用离子方程式表示);向饱和氯化铵溶液中加入少量Mg(OH)2固体,固体完全溶解。甲、乙两位同学分别提出了不同的解释:
甲同学:由于NH4+水解呈酸性,其H+结合Mg(OH)2电离的OH-,使Mg(OH)2溶解
乙同学:由于Mg(OH)2Mg2++2OH-,NH4++OH-
NH3·H2O,使Mg(OH)2溶解。请你设计一个实验验证两位同学的解释。