工业合成氨是人工固氮方法之一。
I.已知下列物质的键能:
则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=_____________。
Ⅱ.恒温下,将一定量N2、H2置于10L的容器中发生反应,反应过程中各物质浓度随时间变化如下图。
(1)图中0~2s内的反应速率v(H2)= ;该温度下平衡常数的计算表达式为__________。
(2)该反应达到平衡的标志为 (填序号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不变 |
B.物质的量浓度比等于系数比 |
C.容器内温度不变 |
D.断裂1moIH-H键同时断裂2molN-H键 |
(3)若其它条件不变,将恒容条件变为恒压,则平衡时c(N2) (填“增大”、“减小”、“不变’’或“不能确定”)。
(4)哈伯研究所因证实N2、H2在固体催化剂(Fe)表面吸附和解吸以合成氨的过程而获诺贝尔奖。若用分别表示N2、H2、NH3和固体催化剂,则在固体催化剂表面合成氨的过程可用下图表示:
①吸附后,能量状态最低的是 (填字母序号)。
②由上述原理,在铁表面进行NH3的分解实验,发现分解速率与浓度关系如图。从吸附和解吸过程分析,c0前速率增加的原因可能是 ;c0后速率降低的原因可能是 。
1918年,Lewis提出反应速率的碰撞理论:反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件,但并不是每次碰撞都能引起反应,只有少数碰撞能发生化学反应。能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞。
(1)图I是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图,其中属于有效碰撞的是_____________(选填“A”、“B”或“C”);
(2)图II是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,则写出该反应的热化学方程式_______________________
(3)E1的大小对该反应的反应热有无影响? 。(选填“有”或“无”)
(4)进一步研究表明,化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单的理解为断开1 mol 化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据:
化学键 |
C-H |
Cl-Cl |
C—Cl |
H—Cl |
键能/ kJ·mol–1 |
X |
243 |
330 |
432 |
已知:反应CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g);△H= -106kJ/mol,则上表中X= 。
(5)已知:① C(s)+O2(g)=CO2(g); DH=-393.5 kJ·mol-1
② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); DH=-566 kJ·mol-1
③ TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g); DH=+141 kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的DH=____________________
在一定条件下,可逆反应A+B mC变化如图所示。已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数,p为反应在T2温度时达到平衡后容器加压的变化情况,问:
(1)温度T1 _____T2(填大于、等于或小于);
(2)正反应是__________反应(填“吸热”或“放热”);
(3)如果A、B、C均为气体,则m_____2(填大于、等于或小于);
(4)当温度和容积不变时,如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体,则体系的压强_____(“增大”、“减小”或“不变”),平衡_______移动;当温度和压强不变时,如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体,平衡_______移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
已知2A2(g)+B2(g)2C3(g) △H=" -a" kJ•mol-1(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA2和1molB2,在500℃时充分反应达到平衡后C3的浓度为w mol/L,放出热量b kJ;
(1)比较a __________b( 填>、=、<);
(2)若将反应温度升高到700℃,反应的平衡常数将_________(增大、减小或不变);
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是______
a.V(C3)=2V(B2); b.容器内压强保持不变
c.V逆(A2)=2V正(B2) d.容器内的密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_________
a.及时分离出C3气体; b.适当升高温度; c.增大B2的浓度; d.选择高效的催化剂
在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)=2HI(g)ΔH<0。
(1)保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,反应速率加快吗? 理由是 。
(2)保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率也加快吗? 理由是 。
(3)保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率 ,理由是 。
(4)保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),反应速率 ,理由是 。
(5)提高起始的反应温度,反应速率 ,理由是 。
在下列事实中,什么因素影响了化学反应速率:
(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸:_____________________。
(2)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2很快产生气体:_____________________。
(3)同浓度、同体积的盐酸中分别放入同样大小的锌粒和镁条,产生气体有快有慢:_______。
(4)夏天的食品易霉变,而冬天不易发生该现象:_______________________
某温度时,在VL密闭容器中,A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析:
(1)反应的化学方程式为__________________。
(2)从开始到t1 min末时,用物质C表示的反应速率为____________________。
在相同条件下进行Mg与HCl、H2SO4反应的对照实验,相关数据如下:
|
Mg的质量 |
酸 量 |
开始时反应速率 |
产生H2总量 |
Ⅰ |
0.24 g |
HCl 0.2 mol/L 100 mL |
v1 |
n1 |
Ⅱ |
0.24 g |
H2SO40.2 mol/L 100 mL |
v2 |
n2 |
(1)试比较有关量的大小:v1____v2,n1____n2(填“>”、“=”或“<”)
(2)现欲改变条件,使实验Ⅱ中v2降低,但不改变n2的值,试写出两种可行的方法。
方法Ⅰ_____________________________________________。
方法Ⅱ_____________________________________________。
(1)在一定条件,可逆反应:mA+nBpC达到平衡状态。
①若A、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡向______(填“正”或“逆”)反应方向移动。
②若A、B、C均为气体,且m+n<p,加热后,可使混合气体平均摩尔质量增加,则正反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
③若在反应过程中,C的物质的量n(C)随时间的变化关系如右图所示(从t1时间开始对反应体系升高温度)。则a、b两点的正反应速率:v(a)______v(b)(填“>”、“<”或“=”);
(2)Na2CO3溶液呈碱性,其原因是(用离子方程式表示)___________________;由同浓度的Na2CO3和NaHCO3组成的混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________________;
(3)某温度下,纯水的c(H+)=3×10-7mol/L,Na2S和NaOH两溶液的pH均为12,则两溶液中由水电离出的c(OH-)的比值为_________________;
(4)下列事实一定能说明HF是弱酸的是__________;
①常温下NaF溶液的pH大于7 ②常温下0.1mol/L的HF溶液pH=2.3
③HF能与Na2CO3溶液反应,产生CO2气体 ④1mol/L的HF水溶液能使紫色石蕊试液变红
在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3,△H<0达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示:回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是 (填选项)。
A.t0~t1
B.t1~t2
C.t2~t3
D.t3~t4
E.t4~t5
F.t5~t6
(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是_____(填选项)。
A.增大压强
B.减小压强
C.升高温度
D.降低温度
E.加催化剂
F.充入氮气
t1时刻 ;t3时刻 ;t4时刻 。
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是 (填选项)。
A.t0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t5~t6
(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线。
(5)一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20%,则反应后与反应前的混合气体体积之比为 。
某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响.在常温下按照如下方案完成实验.
|
分组实验 |
催化剂 |
① |
10mL 5% H2O2溶液 |
无 |
② |
10mL 2% H2O2溶液 |
无 |
③ |
10mL 5% H2O2溶液 |
1mL 0.1mol•L﹣1FeCl3溶液 |
④ |
10mL 5%H2O2溶液+少量HCl溶液 |
1mL 0.1mol•L﹣1FeCl3溶液 |
⑤ |
10mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 |
1mL 0.1mol•L﹣1FeCl3溶液 |
(1)写出实验③中H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目: .
(2)实验①和②的目的是 .实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论.资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解.为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是 .
(3)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1.分析上图能够得出的实验结论: .
(4)将0.1g MnO2粉末加入50mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图2所示.解释反应速率变化的原因: ,计算H2O2的初始物质的量浓度为 .(保留两位有效数字,在标准状况下测定)
(5)常温下H2O2溶液类似于二元弱酸溶液,H2O2的电离方程式为 .
“碘钟”实验中,3I-+S2O32-===I3-+2SO42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验,得到的数据如下表:
实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
c(I-)/mol/L |
0.040 |
0.080 |
0.080 |
0.160 |
0.120 |
c(S2O)/mol/L |
0.040 |
0.040 |
0.080 |
0.020 |
0.040 |
t/s |
88.0 |
44.0 |
22.0 |
44.0 |
t1 |
回答下列问题:
(1)该实验的目的是:__________________________。
(2)根据①、②、⑤三个实验的数据,推测显色时间t1=________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为__________(填字母)。
A.<22.0 s B.22.0~44.0 s C.>44.0 s D.数据不足,无法判断
(4)通过分析比较上表数据,得到的结论_______________________
下列事实中是什么因素影响了化学反应速率?
①食品在夏天容易变质,冬天则不会出现该现象
②熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2,会很快产生气体
③工业上常将固体燃料粉碎以提高燃烧效率
④同浓度等体积的硫酸与盐酸,和同样大小质量相等的锌粒反应,产生气体有快有慢
(14分,每空2分)下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验 |
金属 |
金属 |
C(H2SO4) |
V(H2SO4) |
溶液温度/℃ |
金属消失 |
|
序号 |
质量/g |
状态 |
/mol·L-1 |
/mL |
反应前 |
反应后 |
的时间/s |
1 |
0.10 |
丝 |
0.5 |
50 |
20 |
34 |
500 |
2 |
0.10 |
粉末 |
0.5 |
50 |
20 |
35 |
50 |
3 |
0.10 |
丝 |
0.7 |
50 |
20 |
36 |
250 |
4 |
0.10 |
丝 |
0.8 |
50 |
20 |
35 |
200 |
5 |
0.10 |
粉末 |
0.8 |
50 |
20 |
36 |
25 |
6 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
20 |
35 |
125 |
7 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
35 |
50 |
50 |
8 |
0.10 |
丝 |
1.1 |
50 |
20 |
34 |
100 |
9 |
0.10 |
丝 |
1.1 |
50 |
30 |
44 |
40 |
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明,___________对反应速率有影响,____________反应速率越快,能表明同一规律的实验还有____________(填实验序号);
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 ____ (填实验序号);
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有 ________ ,其实验序号是 ____ 。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因: 。
在一密闭容器中充入1molH2和1molI2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)=2HI(g)△H<0。
(1)保持容器容积不变,向其中加入1molH2,反应速率 理由是 。
(2)保持容器容积不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应),反应速率 理由是 。
(3)保持容器内气体压强不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应),反应速率________________,理由是________________。
(4)保持容器内气体压强不变,向其中加入1molH2(g)和1molI2(g),反应速率________________,理由是______________。
(5)提高反应的起始温度,反应速率______________,理由是______________。
试题篮
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