(6分)已知在T°C和一定压强下,往容积可变的密闭容器中充入2molSO2和1molO2,此时容器容积为VL,保持恒温恒压,使反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在5min末达到平衡,测得SO3的体积分数为0.4;试回答下列问题:(1)平衡混合气体中SO2的体积分数为 ,平衡过程中O2的转化率为 ;(2)另选一容积固定不变的容器,仍控制温度为T°C,充入2molSO2和1molO2使反应,达到平衡时SO3的体积分数仍为0.4,则密闭容器的体积为: L。
(4分) 常温下,将0.01 mol·L-1的Ba(OH)2溶液200mL和0.01 mol·L-1的NaHSO4溶液100mL混合,反应过程中生成 g沉淀,反应后溶液的PH值为 。
(6分)有学生在实验室中向盛有10mL饱和氯化铁溶液的试管里投入足量铝片,观察到如下现象:
①黄色溶液很快变成红褐色,过一会儿溶液中有红褐色沉淀生成。
②铝片表面立刻有少量黑色物质析出,黑色物质能被磁铁吸起。
③混合液温度升高甚至发烫,产生无色气泡,且产生气泡速率明显加快,铝片上下翻滚。
(1)产生的红褐色沉淀是_____________,无色气泡的成分是______ _____。
(2)生成红褐色沉淀的原因是__________________ __________。
(3)写出生成气泡速率明显加快的两个原因_____ ___ ____、______ ___ ____。
(10分)实验小组测定某肥料中的总氮含量(以氮的质量分数表示) ,实验装置如下图(图中加热及夹持仪器略去):
称取1.200 g样品,通过化学方法将肥料中的氮转化成铵盐(除样品外,所加试剂均不含氮元素),然后在碱性溶液中蒸馏氨,用25.00 mL浓度为0.5000 mol/L-1硫酸溶液充分吸收,再用浓度为0.1000 mol/L-1氢氧化钠溶液滴定未反应的硫酸。重复上述实验三次。实验数据如下:
实验次数 |
氢氧化钠溶液的体积 |
|
滴定前刻度(mL) |
滴定后刻度(mL) |
|
1 |
0.00 |
5. 01 |
2 |
6.00 |
10.99 |
3 |
12.00 |
17.60 |
(1)写出圆底烧瓶内发生反应的离子方程式 。
(2)分液漏斗和圆底烧瓶之间的导管a的作用是 ; b的作用是
;冷凝管中从(填“n”或“m”) 口进水。
(3)在滴定过程中,以下操作会使所测总氮含量偏小的是(填序号) 。
A.锥形瓶水洗后未烘干 B.滴定过程中滴定管有漏水现象
C.滴定过程中有少量溶液从锥形瓶中溅出 D.滴定前滴定管内有气泡,滴定后没有了
(4)若实验操作均正确,但测定结果偏低,可能造成该结果的主要原因是 。
(5)利用题目中所给数据计算肥料中总氮含量为 %(计算结果保留到小数点后1位)。
(10分)在常温下,用一定浓度的CH3COOH溶液滴定V mL同浓度NaOH溶液时得到的滴定曲线如下图:
经测定某溶液中只含有Na+、CHCOO-、H+、OH- 四种离子,已知这种溶液含有一种或两种溶质。查资料表明等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合液显酸性 。试完成下列各题:
(1)试分析上图所表示滴定过程的b、d两点可能的溶质组合:
b点_____________________,d点____________________。
(2)分别指出上图a、c两点所存在的微粒的离子浓度大小关系:
a点:_________________________________________________________________________
c点:_________________________________________________________________________
(3)水的电离程度与溶液中所溶解的电解质有关,试分析上图a、b、c、d点,水的电离程度最大的是______。
(4)有关这种溶液,下列的说法不正确的是_________
A.若溶液中粒子间满足:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),则溶液中溶质可能为CH3COONa和NaOH
B.若溶液中粒子间满足c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c (OH-),则溶液中溶质一定只有CH3COONa
C.若溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),则该溶液一定显中性
D.若溶液中c(CH3COOH)>c(Na+),则溶液一定显酸性
E.溶液中离子间可能满足c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
(5)若溶液是由体积相等的CH3COOH溶液和NaOH溶液混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(CH3COOH)____________c(NaOH)(填“>”“<”或“=”)。
(12分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)3NH3(g) △H=-92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa。回答下列问题:
(1)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气:
C(s) + H2O(g) H2(g) + CO(g) △H = +131.3 kJ ,△S = +133.7 J/K
该反应在低温下能否自发 (填:能或否)。
(2)合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是 。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是 。
(3)已知在400℃时,N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) 的K=0.5。
①在400℃时, 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K= (填数值)。
②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应V(N2)正 V(N2)逆(填:>、<、=、不能确定)。
③500℃、50MPa时,在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K= 。
④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2,在某一不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是 (填序号)。
A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1
B.图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且P1>P2
C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
D.图Ⅱ可能是同温同压下,催化剂性能:1>2