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氮元素的单质及其化合物的研究和应用在工农业生产中有着非常重要的地位.工业制硝酸的主要反应之一是4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H=-akJ?mol-1(a>0)
(1)如果将4mol NH3和5mol O2放入容器中,达到平衡时放出热量0.8akJ,则平衡时NH3的转化率为
 
.
(2)在一定条件下,容积固定的密闭容器中进行上述反应,NO的浓度与时间关系如图所示,则NO的a、b、c三点的反应速率v(a正)、v(b逆)、v(c正)的大小关系是
 
.
(3)t℃时,在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度如表:
浓度/mol?L-1
\时间/min
C(NH2)C(O2)C(NO)C(H2O)
其起始4.05.500
第2min3.24.50.81.2
第4min2.03.02.03.0
第6min2.03.02.03.0
①第2min到第4mim,反应速率v(O2)=
 
;
②第2min时改变了条件,改变的条件可能是
 
(从所给选项中选择);
A.降低温度   B.增加了生成物   C.减小压强   D.使用了高效催化剂
③在与第4min相同的温度下,若起始向容器中加入NH3、O2、NO和H2O(g)的浓度都为2mol/L,则该反应
 
(填“正反应方向进行”、“逆反应方向进行”、“不移动”).
(4)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气.尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥,在温度70-95℃时,工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收,将其转化为N2,尿素与NO、NO2三者等物质的量反应的化学方程式为
 
.
(5)目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kj?mol-1
则1mol甲烷直接将NO2还原为N2的烩变为
 
.
考点:物质的量或浓度随时间的变化曲线,热化学方程式,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算
专题:化学平衡专题
分析:(1)依据热化学方程式中物质的量和焓变计算反应的氨气物质的量,结合转化率=
消耗量
起始量
计算;
(2)依据反应过程中一氧化氮随反应进行浓度增大,达到平衡状态浓度不变分析;
(3)①先根据v=
△c
△t
计算一氧化氮的反应速率,再根据同一可逆反应中,同一时间段内,各元素的反应速率之比等于其计量数之比确定氧气的反应速率;
②先分析图表,再根据外界对化学平衡的影响分析;
③根据浓度商与化学平衡常数的相对大小判断移动方向;
(4)依据原子守恒配平书写化学方程式;
(5)根据盖斯定律来计算反应的焓变,进而书写热化学方程式.
解答: 解:(1)如果将4molNH3和5molO2放入容器中,达到平衡时放出热量0.8akJ,则
     4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g),△H=-akJ?mol-1
起始量 4mol     5mol     0        0
焓变 4mol                                       aKJ
放热 n                                         0.8aKJ
n=3.2mol
氨气转化率=
3.2mol
4mol
×100%=80%;故答案为:80%;
(2)容积固定的密闭容器中进行上述反应,NO的浓度与时间关系分析可知随反应进行,一氧化氮随反应进行浓度增大,达到平衡状态浓度不变,开始投的反应物,反应物的浓度最大,所以速率关系为:v(a正)>v(b逆)=v(c正),
故答案为:v(a正)>v(b逆)=v(c正);
(3)①反应在第2min到第4min时,则v(O2)=
4.5mol/L-3mol/L
4min-2min
=0.75mol/(L.min),故答案为:0.75mol/(L.min);
②根据生成物第2min及第4min时物质的量浓度的变化量知,第2min到第4min时反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,则第2min时改变了条件,使用催化剂反应速率增大,最后达到平衡状态,故选D;
③第4min时,各种物质的浓度不变,说明该反应达到平衡状态,化学平衡常数K=
24×36
24×35
=3.0,在与第4min相同的温度下,若起始向容器中加入NH3、O2、NO和H2O(g)的浓度都为2moI/L,Q=
24×26
24×25
=2<3,则平衡向正反应方向移动,故答案为:正反应方向进行;
(4)在温度70-95℃时,工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收,将其转化为N2,同时产生CO2,则尿素与NO、NO2三者等物质的量反应的化学方程式为:
CO(NH2)2+NO+NO2
 70-95℃ 
.
 
N2+CO2+2H2O,
故答案为:CO(NH2)2+NO+NO2
 70-95℃ 
.
 
N2+CO2+2H2O;
(5)根据题意:①
1
2
CH4(g)+2NO2(g)=2NO(g)+
1
2
CO2(g)+H2O(g)△H=
1
2
×(-574kJ?mol-1)=-287kJ?mol-1;
CH4(g)+2NO(g)=N2(g)+
1
2
CO2(g)+H2O(g)△H=
1
2
×(-1160kJ?mol-1)=-580kJ?mol-1;
根据盖斯定律反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可以看成是①+②,CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1.
所以△H=-287kJ?mol-1-580kJ?mol-1=-867kJ?mol-1,
故答案为:-867kJ?mol-1.
点评:本题考查了反应热量变化的计算和盖斯定律应用,化学平衡移动原理的分析判断,平衡常数、反应速率计算,掌握基础是关键,题目难度较大.
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科目:高中化学 来源: 题型:

甲、乙两种金属性质比较:
①甲的单质熔、沸点比乙的低;
②常温下,甲能与水反应放出氢气而乙不能;
③最高价氧化物对应的水化物碱性比较,乙比甲的强;
④甲、乙作电极,稀硫酸为电解质溶液组成原电池,乙电极表面产生气泡.
上述项目中能够说明甲比乙的金属性强的是(  )
A、①②B、②④C、②③D、①③

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用Na2SO3可以治理工业SO2尾气污染,这是一种治理SO2尾气污染比较新颖的方法.具体操作是:①将含有SO2气体的工厂尾气通入到Na2SO3溶液中,使其吸收含有尾气中的SO2气体;②将富集有SO2气体的溶液加热,即可使其中的SO2气体逸出,这些SO2气体可以应用于制取H2SO4.该方法中Na2SO3可以循环使用,符合绿色化学的基本原则.请根据上述信息解答下列试题:
(1)写出①、②两步的化学方程式
①
 
;
②
 
.
(2)今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液,每次吸收标准状况下的含有SO2气体的尾气89.6m3后,即达到了饱和状态.试求该工厂产生的尾气中SO2气体的体积分数是多少.

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工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:

CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H
(1)根据图1请写出合成甲醇的热化学方程式
 
(热量用E1、E2或E3表示).
(2)判断反应达到平衡状态的依据是
 
(填字母序号).
A.2v(H2)(逆)=v(CO)(正)     B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变   D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
E.容器内CO、H2、CH3OH的浓度之比为1:2:1
(3)在一定温度下,若将4a mol H2和2a mol CO放入2L的密闭容器中,充分反应后测得CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为
 
.若此时再向该容器中投入a mol CO、2a mol H2和a mol CH3OH,判断平衡移动的方向是
 
(“正向移动”“逆向移动”或“不移动”);与原平衡相比,CO的物质的量浓度
 
(填“增大”、“不变”或“减小”).
(4)某甲烷燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极.为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(如图).该原电池的负极反应式可表示为
 
.

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(1)分子式为C3H6O3的物质有多种同分异构体,请写出符合下列要求的同分异构体A、B的结构简式:
①A能与NaHCO3溶液反应,且1mol A与足量金属Na能生成1mol H2,则A为
 
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②B中碳与氧分别有两种化学环境,氢的环境等同,且B与Na不反应,则B为
 
.
(2)实验测得,某有机物的相对分子质量为72.
①若该有机物只含C、H两元素,其分子式为
 
,它有
 
种同分异构体.
②若该有机物分子中只有一种官能团,且能发生银镜反应,试写出可能的结构简式
 
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③若该有机物分子中有一个-COOH,写出该有机物与甲醇发生酯化反应生成有机物的化学方程式
 
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化学反应速率:
(1)概念:
 
.
(2)表示方法:
 
.
(3)单位:
 
.
(4)注意事项:
①
 
.
②
 
.
③
 
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④
 
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羧酸:
(1)定义:
 
.
(2)物理性质:随碳链增长,沸点
 
溶解度
 
酸性
 
.
(3)化学性质:与乙酸相似
(4)几种重要的羧酸:
①甲酸:HCOOH,既含有羧基又含有醛基.
②高级脂肪酸:不饱和:油酸:
 
态
饱和:硬脂酸:
 
 态;  软脂酸:
 
 态.

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古希腊流传这样一个传奇故事.一批运纯碱的商船停泊在江边的沙岸旁,商人找不到石头来搭灶煮饭,就把船上的大块纯碱搬来,放在沙地上垫锅做饭,饭熟后商人们惊奇地发现“灶”变成了晶莹透明的固体.这固体是
 
.主要反应是
 
.

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常温时,下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )
A、某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-amol/L,若a>7时,该溶液pH一定为14-a
B、0.1mol/L的KHA溶液,其pH=10,c(K+)>c(A2-)>c(HA-)>c(OH-)
C、将0.2mol/L的某一元酸HA溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7,则反应后的混合液:c(HA)>C(Na+)>c(A-)
D、等体积、等物质的量浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液混合:3c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)

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