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运用化学反应原理研究氮、氯等单质及其化合物的反应有重要意义.
(1)科学家研究在一定条件下通过下列反应制备NH3:
N2(g)+3H2O(l)?2NH3(g)+
3
2
O2(g)
①在其他条件相同时,反应中NH3的体积分数(a)在不同温度下随反应时间(t)的变化如图.该反应的平衡常数表达式K=
 
,该反应中的△H
 
0(填“>”“<”或“=”).
②某温度下,在2L容积不变的密闭容器中加入1mol N2和6mol H2O(l)发生反应,转化率随时间(f)变化如图.15-20min内,v(NH3)=
 
.若其他条件不变,在图中画出使用催化剂后N2的转化率随反应时间变化的曲线示意图.
(2)25℃时,某同学将O.1mol?L-1盐酸与0.2mol?L-1氨水等体积混合,所得混合溶液pH
 
7(填“>”“<”或“=”,下同),混合溶液中c(NH4+)
 
c(NH3?H2O).(25℃时,NH3?H2O的电离常数Kh=1.7×10-5mol?L-1)
(3)25℃时,向O.1mol?L-1的MgCl2溶液中逐滴加入适量0.1mol?L-1氨水,有白色沉淀生成,向反应后的浊液中,继续加入O.1mol?L-1的FeCl3溶液,观察到的现象是
 
;上述过程中发生的所有反应的离子方程式为
 
.(25℃时,K甲[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)
考点:产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线,化学平衡的影响因素,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算
专题:基本概念与基本理论
分析:(1)①根据反应方程式结合平衡常数的含义书写;根据温度越高,氨气的体积分数越大分析;
②15-20min内,氮气转化了1mol×(2.2-1.3)%=0.009mol,然后求出生成的氨气,再求反应速率;加入催化剂氮气的转化率不变,反应速率加快;
(2)由于氨水过量,所以溶液显碱性;NH3?H2O在溶液中部分电离;
(3)MgCl2溶液中加氨水会生成氢氧化镁沉淀,再加FeCl3溶液,氢氧化镁沉淀会转化为氢氧化铁沉淀.
解答: 解;(1)①已知反应方程式为:N2(g)+3H2O(l)?2NH3(g)+
3
2
O2(g),则平衡常数K=
c2(NH3)?c
3
2
(O2)
c(N2)
;由图象可知温度越高,氨气的体积分数越大,说明升高温度平衡正移,则正方向为吸热反应,即△H>0;
故答案为:
c2(NH3)?c
3
2
(O2)
c(N2)
;>;
②15-20min内,氮气转化了1mol×(2.2-1.3)%=0.009mol,则生成的氨气为0.018mol,其反应速率为v=
0.018mol
2L
5min
=0.0018mol?L-1?min-1;加入催化剂氮气的转化率不变,反应速率加快,反应到达平衡的时间缩短,曲线应该在原理曲线的上面,则图为;
故答案为:0.0018mol?L-1?min-1;;
(2)25℃时,某同学将O.1mol?L-1盐酸与0.2mol?L-1氨水等体积混合,氨水过量,则所得混合溶液显碱性,其pH>7,反应生成等量的NH3?H2O和NH4Cl,NH3?H2O在溶液中部分电离,则混合溶液中c(NH4+)>c(NH3?H2O);
故答案为:>;>;
(3)MgCl2溶液中加氨水会生成氢氧化镁白色沉淀,再加FeCl3溶液,氢氧化镁沉淀会转化为氢氧化铁红褐色沉淀,反应发生的方程式为:Mg2++2NH3?H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+、2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s)=2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq);
故答案为:白色沉淀逐渐变成红褐色;Mg2++2NH3?H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+、2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s)=2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq).
点评:本题考查了平衡常数、反应速率的计算、影响速率及平衡的因素、沉淀的转化等,题目涉及的知识点较多,侧重于考查学生对所学知识的综合应用能力,题难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体,结构如图所示,有关说法不正确的是(  )
A、该晶体属于离子晶体
B、晶体的化学式为BaO
C、该晶体晶胞结构与NaCl相似
D、与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个

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科目:高中化学 来源: 题型:

如图中A~J分别代表相关反应的一种物质.已知A分解得到等物质的量的B、C、D,图中有部分生成物未标出.

请填写以下空白:
(1)写出反应①②的化学方程式:
①
 

②
 

(2)写出反应③的离子方程式:
 

(3)J与F反应的化学方程式:
 

(4)在反应④中,当生成标况下2.24L G时,转移电子数为
 
mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:

立方烷是一种新合成的烃,分子结构是正立方体,如图:
(1)写出它的分子式:
 

(2)该立方烷二氯代物有
 
种同分异构体.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)化合物ICl电子式
 
,其中I的化合价为
 
,你判断I化合价依据是
 
,预测ICl与H2O反应的化学方程式为
 
.你预测反应正确与否的实验依据是
 
(提示:AgI为黄色沉淀)该反应
 
(填是/不是)氧化还原反应.次碘酸的电子式
 
.
(2)写出任意一种由多个原子组成的含有与N3-电子数相同的微粒的化学式
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

在50mL锥形瓶中盛有20mL浓氨水,向氨水中鼓入空气并迅速将烧红的铂丝伸入瓶中并接近浓氨水的液面.试回答:
(1)向浓氨水中鼓入空气的目的是
 
;
(2)这个反应通常称为
 
,化学方程式为
 
;
(3)铂丝保持红热,说明此反应是
 
反应,生成的红棕色气体是
 
,该反应的化学方程式是
 
;
(4)实验中,有时看到白烟,此白烟是
 
,生成的原因是
 
(用相应的化学方程式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:

某烷烃A在同温下蒸气的密度是H2的36倍,则:A的分子式为
 
,A具有多种同分异构体,请写出其所有同分异构体的结构简式
 
,其中沸点最低的是
 
,其一氯取代产物有
 
种.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)有下列一些物质,根据要求回答下列问题:
①CaBr2 ②H2O  ③NH4Cl  ④H2O2 ⑤Na2O2 ⑥Ca(OH)2 ⑦HClO  ⑧I2 ⑨He
只含有离子键的是(用序号回答)
 
,含有共价键的离子化合物是(用序号回答)
 
,含有共价键的共价化合物是(用序号回答)
 
,常温时为固体,当其熔化时,不破坏化学键的是(用序号回答)
 
.
(2)写出下列物质的电子式:过氧化氢
 
 氯化铵
 

(3)写出下列物质的结构式:HClO
  N2H4

(4)用电子式表示下列化合物的形成过程:
过氧化钠
 

二氧化碳
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

根据图,下列热化学方程式书写正确的是(  )
A、CO+H2O═CO2+H2△H=-41kJ?mol-1
B、CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=41kJ?mol-1
C、CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ?mol-1
D、CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=-41kJ?mol-1

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