(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破。 (1)NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3。 II中,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下随温度变化的曲线如下图)。 ①随温度升高,该反应平衡向__________(选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。 ②比较P1、P2的大小关系:______________。 (2)一种工业合成氨的简易流程图如下: 步骤II中制氢气原理如下: a.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H = +206.4 kJ/mol b.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H = —41.2 kJ/mol ①对于反应a而言,增大CH4的浓度,达新平衡时H2的体积分数_ _ __增大(选填“一定”或“不一定”)。 ②利用反应b,将CO进一步转化,可提高H2产量。若在500 ℃时,把等浓度的CO和H2O(g)充入反应容器,达到平衡时c(CO)=0.005 mol·L-1、c(H2)=0.015 mol·L-1,则CO的平衡转化率为 。 ③上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号) ,④简述一种本流程中可以提高合成氨原料总转化率的方法 。
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(12分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。 (1)O3可将KI氧化,生成的两种单质化学式为 、 。 (2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示: 根据表中数据分析,pH升高,O3分解速率 ;温度升高,O3分解速率 (选填“加快”或“减慢”)。 (3)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g)。若反应在恒容密闭容器中进行,下列相关图像正确的是 (填字母)。
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(14分)针对化学反应中的能量变化解决下列问题。 (1)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为57.3 kJ·mol-1)的实验装置如图所示。 某兴趣小组的实验数值结果小于57.3 kJ·mol-1,原因可能是 (填字母)。 a.实验装置保温、隔热效果差 b.读取混合液的最高温度记为终点温度 c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤,直接测定 H2SO4溶液的温度 (2)利用氢气可以制取工业原料乙酸。已知: a.CH3COOH(l)+2O2(g) ==2CO2(g)+2H2O(l) △H = —870.3kJ/mo1 b.C(s)+O2(g) ==CO2(g) △H = —393.5kJ/mo1 c.H2(g) +1/2 O2(g)==H2O(l) △H = —285.8kJ/mo1 ①相同质量的CH3COOH、C、H2完全燃烧时,放出热量最多的是 。 ②利用上述信息计算下述反应:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) △H= kJ/mol。 (3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。 反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O 已知:ⅰ.此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。 ⅱ. ①写出此条件下,反应A的热化学方程式__________________ _______。 ②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ。
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(16分)化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。 (1)机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。 ①气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H >0。汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,请分析两点原因 、 。 ②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,若设想按下列反应除去CO: 2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0,该设想能否实现? (选填“能”或“不能”),依据是 。 (2)氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有1/3与水反应。该反应的离子方程式为 ,在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,溶液中Cl—浓度 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)一定条件下,Fe3+和I—在水溶液中的反应是2I—+2Fe3+I2+2Fe2+,当反应达到平衡后,加入CCl4充分振荡,且温度不变,上述平衡向 (选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案 。
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在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应: Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表,下列说法正确的是
A.上述生成Ni(CO)4的反应为吸热反应 B.25 ℃时,反应Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5 C.80 ℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L-1 D.80 ℃时,测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L-1,则此时υ(正)>υ(逆)
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在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol/L。下列有关判断正确的是 A.B的转化率降低 B.平衡向正反应方向移动 C.x+y<z D.C的体积分数增大
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下列推论正确的是 A.H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol-1,则H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1 B.对于反应2H2O2==2H2O+O2↑,升高温度能加快O2的生成速率 C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2 D.在CuCl2水溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl— [CuCl4]2—(绿)+4H2O,若向溶液中滴加足量AgNO3溶液,可使溶液呈现绿色
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反应A(g)+2B(g)===C(g)的反应过程中能量变化如下图所示。下列相关说法正确的是 A.正反应活化能大于逆反应活化能 B.曲线b表示使用催化剂后的能量变化 C.由图可知该反应的焓变ΔH=+ 91 kJ·mol-1 D.反应中将气体A换为固体反应,其他条件不变,反应放出热量小于91kJ
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条件一定时,反应2A(g)+B(g)2C(g),B的转化率α与温度T变化关系曲线图如下所示,图中4个点中,表示未达到平衡状态,且V正<V逆的点是 A.a B.b C.c D.d
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下列相关实验示意图不能达到实验目的的是
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