14.-定條件下,合成氨反應為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g).圖1表示在此反應過程中的能量的變化,圖2表示在2L的密閉容器中反應時N2的物質的量隨時 間的變化曲線.圖3表示在其他條件不變的情況下,改變起始物氫氣的物質的量對此反應平衡的影響下列說法正確的是( 。
A.升高溫度,該反應的平衡常數(shù)增大
B.由圖2信息,10 min內該反應的平均速率v(H2)=0.09 mol•L-1•min-1
C.由圖2信息,從11 min起其它條件不變,壓縮容器的體積,則n(N2)的變化曲線為d
D.圖3中溫度T1<T2,a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,反應物N2的轉化率最高的是b點

分析 A.由圖可知,反應物總能量大于生成物總能量,該反應為放熱反應;
B.10 min內該反應的平均速率v(N2)=$\frac{\frac{0.6mol-0.3mol}{2L}}{10min}$=0.015 mol•L-1•min-1,結合速率之比等于化學計量數(shù)之比計算;
C.從11 min起其它條件不變,壓縮容器的體積,平衡正向移動,n(N2)減小;
D.a、b、c三點均在同一曲線上,氫氣的物質的量越大,氮氣的轉化率越大.

解答 解:A.由圖可知,反應物總能量大于生成物總能量,該反應為放熱反應,則升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)K減小,故A錯誤;
B.10 min內該反應的平均速率v(N2)=$\frac{\frac{0.6mol-0.3mol}{2L}}{10min}$=0.015 mol•L-1•min-1,由速率之比等于化學計量數(shù)之比可知,v(H2)=0.045 mol•L-1•min-1,故B錯誤;
C.從11 min起其它條件不變,壓縮容器的體積,平衡正向移動,n(N2)減小,可知n(N2)的變化曲線為d,故C正確;
D.溫度、體積不變時,氫氣的物質的量越大,氮氣的轉化率越大,a、b、c三點均在同一曲線上,均為平衡狀態(tài)點,則反應物N2的轉化率最高的是c點,故D錯誤;
故選C.

點評 本題考查物質的量隨時間的變化曲線、反應熱與焓變,為高頻考點,把握圖象分析、反應中能量變化、平衡移動為解答的關鍵,側重分析與應用能力的考查,綜合性較強,題目難度不大.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.下列物質分類正確的是( 。
A.CuO、Na2O和Na2O2都是堿性氧化物
B.SO2能與堿反應生成鹽和水,因此SO2屬于酸性氧化物
C.NH4Cl不含金屬陽離子,不屬于鹽
D.金屬氧化物都是堿性氧化物

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

5.草酸晶體的組成可表示為H2C2O4•xH2O.實驗室常用其加熱分解制取CO氣體,反應方程式為:H2C2O4•xH2O  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO+CO2+(x+1)H2O.下圖為分解草酸晶體,用干燥純凈的CO還原CuO制取Cu,并收集CO的實驗裝置(略去鐵架臺、鐵夾等支撐加持裝置),回答下列問題.

(1)A裝置為加熱分解草酸的裝置,該裝置錯誤是試管口應向下傾斜,C裝置中盛放的試劑是濃硫酸,E裝置的作用是安全瓶(或防倒吸).
(2)實驗過程中涉及到如下操作:①點燃A處的酒精燈 ②熄滅A處的酒精燈 ③點燃D處的酒精燈 ④熄滅D處的酒精燈.這4步操作由先到后的順序為①③④②(填序號).點燃D處酒精燈前必須要進行的操作名稱是驗純.
(3)用酸性高錳酸鉀溶液滴定草酸晶體,求x的值.
實驗步驟:準確稱取1.26g 草酸晶體,配成100mL溶液;取出20.00mL于錐形瓶中,再向瓶中加入足量稀H2SO4;用0.0500mol/L酸性高錳酸鉀溶液滴定,滴定至終點時消耗高錳酸鉀溶液16.00mL.滴定時,所發(fā)生的反應為:2MnO4-+5H2C2O4+6H+═10CO2+2Mn2++8H2O.
①配制草酸溶液除需要玻璃棒、燒杯,還一定需要的玻璃儀器有100mL容量瓶、膠頭滴管.
②x=2.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

2.乙酸正丁酯是無色透明有愉快果香氣味的液體,可用乙酸和正丁醇制備.反應的化學方程式如下:
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
發(fā)生的副反應如下:

有關化合物的物理性質見下表:
化合物密度(g•cm-3水溶性沸點(℃)
冰乙酸1.05易溶118.1
正丁醇0.80微溶117.2
正丁醚0.77不溶142.0
乙酸正丁酯0.90微溶126.5
已知:乙酸正丁酯、正丁醇和水組成三元共沸物恒沸點為90.7℃.
合成:
方案甲:采用裝置甲(分水器預先加入水,使水面略低于分水器的支管口),在干燥的50mL圓底燒瓶中,加入11.5mL(0.125mol)正丁醇和7.2mL(0.125mol)冰醋酸,再加入3~4滴濃硫酸和2g沸石,搖勻.按下圖安裝好帶分水器的回流反應裝置,通冷卻水,圓底燒瓶在電熱套上加熱煮沸.在反應過程中,通過分水器下部的旋塞分出生成的水(注意保持分水器中水層液面仍保持原來高度,使油層盡量回到圓底燒瓶中).反應基本完成后,停止加熱.
方案乙:采用裝置乙,加料方式與方案甲相同.加熱回流,反應60min后停止加熱.

提純:甲乙兩方案均采用蒸餾方法.操作如下:

請回答:
(1)a處水流方向是進水(填“進水”或“出水”),儀器b的名稱(直形)冷凝管;
(2)合成步驟中,方案甲監(jiān)控酯化反應已基本完成的標志是分水器中水不再生成或分水器中的水層不再增加時;
(3)提純過程中,步驟②是為了除去有機層中殘留的酸,檢驗有機層已呈中性的操作是用玻璃棒蘸取有機層,點在pH試紙上,與標準比色卡對照,讀取pH值判斷;步驟③的目的是除去溶于酯中的少量無機鹽;
(4)下列有關洗滌過程中分液漏斗的使用正確的是BC
A.分液漏斗使用前必須要檢漏,只要分液漏斗的旋塞芯處不漏水即可使用
B.洗滌時振搖放氣操作應如圖戊所示
C.放出下層液體時,需將玻璃塞打開或使塞上的凹槽對準漏斗口上的小孔
D.洗滌完成后,先放出下層液體,然后繼續(xù)從下口放出有機層置于干燥的錐形瓶中
(5)按裝置丙蒸餾,最后圓底燒瓶中殘留的液體主要是正丁醚;若按圖丁放置溫度計,則收集到的產品餾分中還含有正丁醇;
(6)實驗結果表明方案甲的產率較高,原因是通過分水器及時分離出產物水,有利于酯化反應的進行,提高酯的產率.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途,工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成.
(1)實驗室中可用氯仿(CHCl3)與雙氧水直接反應制備光氣,其反應的化學方程式為CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2;
(2)COCl2的分解反應為COCl2(g)═Cl2(g)+CO(g)△H=+108kJ/mol.反應體系達到平衡后,各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如圖所示(第10min到14min的COCl2濃度變化曲線來示出):

①計算反應在第8min時的平衡常數(shù)K=0.234mol/L
②比較第2min反應溫度T(2)與第8min反應溫度(T8)的高低:T(2)<T(8)(填“<”、“>”或“=”);
③若12min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl2)=0.031mol/L;
④比較產物CO在2~3min、5~6min和12~13min時平均反應速率[平均反應速率分別以v(2-3)、v(5-6)、v(l2-13)表示]的大小v(5~6)>v(2~3)=v(12~13);
⑤比較反應物COCl2在5-6min和15-16min時平均反應速率的大。簐(5-6)>v(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是在相同溫度時,該反應的反應物濃度越高,反應速率越大.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、印染、電鍍等行業(yè).CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易水解氧化.以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術生產CuCl的工藝過程如下:

回答下列問題:
(1)步驟①中得到的氧化產物是CuSO4或Cu2+,溶解溫度應控制在60-70℃,原因是溫度低溶解速度慢,溫度過高銨鹽分解.
(2)寫出步驟③中主要反應的離子方程式2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+
(3)步驟⑤包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是硫酸(寫名稱).
(4)上述工藝中,步驟⑥不能省略,理由是醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化.
(5)步驟②、④、⑤、⑧都要進行固液分離.工業(yè)上常用的固液分離設備有BD(填字母).
A、分餾塔       B、離心機     C、反應釜        D、框式壓濾機
(6)準確稱取所制備的氯化亞銅樣品mg,將其置于過量的FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加入適量稀硫酸,用amol/L-1的K2Cr2O7溶液滴定到終點,消耗K2Cr2O7溶液bmL,反應中,Cr2O72被還原為Cr3+,樣品中CuCl的質量分數(shù)為$\frac{0.597ab}{m}$7

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.恒溫條件下將氣體A、B置于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g),反應進行到10s末,達到平衡,測得A的物質的量為1.8mol,B的物質的量為0.6mol,C的物質的量為0.8mol,則:
(1)用C表示10s 內正反應的化學反應速率為0.04mol•L-1•s-1;
(2)反應前A的物質的量濃度是1.5mol•L-1;
(3)平衡時A的轉化率為40%;
(4)能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是BD;
A.消耗3mol A同時生成2mol C.
B.反應體系中各物質的百分含量不變
C.混合氣體平均相對分子質量不變      
D.2V正(A)=3V逆(C)

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑、傳感材料--納米氧化銅的重要前驅體之一.下面是它的一種實驗室合成路線:
+H2O+H2SO4$\stackrel{100~130℃}{→}$+NH4HSO4
+Cu(OH)2→(2Cu+H2O

制備苯乙酸的裝置示意圖如下(加熱和夾持裝置等略):
已知:苯乙酸的熔點為76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇.
回答下列問題:
(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸.配制此硫酸時,加入蒸餾水與濃硫酸的先后順序是先加水、再加入濃硫酸.
(2)將a中的溶液加熱至100℃,緩緩滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升溫至130℃繼續(xù)反應.在裝置中,儀器b的作用是滴加苯乙腈;儀器c的名稱是球形冷凝管,其作用是回流(或使氣化的反應液冷凝).
反應結束后加適量冷水,再分離出苯乙酸粗品.加人冷水的目的是便于苯乙酸析出.下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是BCE(填標號).
A.分液漏斗B.漏斗C.燒杯D.直形冷凝管E.玻璃棒
(3)提純粗苯乙酸的方法是重結晶,最終得到44g純品,則苯乙酸的產率是95%.
(4)用CuCl2•2H2O和NaOH溶液制備適量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸餾水洗滌沉淀,判斷沉淀洗干凈的實驗操作和現(xiàn)象是取最后一次少量洗滌液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,無白色渾濁出現(xiàn).
(5)將苯乙酸加人到乙醇與水的混合溶劑中,充分溶解后,加入Cu(OH)2攪拌30min,過濾,濾液靜置一段時間,析出苯乙酸銅晶體,混合溶劑中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反應.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.已知工業(yè)上真空煉銣的反應方程式為:2RbCl+Mg $\stackrel{熔融}{?}$MgCl2+2Rb(g),對于此反應,能夠進行正確解釋的是(  )
A.銣比鎂金屬性強
B.氯化鎂比氯化銣難溶
C.高溫下,鎂離子得電子能力比銣離子弱
D.銣的沸點比鎂低,當把銣蒸氣抽走時,平衡向右反應方向移動

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同步練習冊答案