德国化学家哈伯(F. Haber, 1868-1930)发明的合成氨技术使大气中...

德国化学家哈伯(F. Haber, 1868-1930)发明的合成氨技术使大气中的氮气变成了生产氮肥的永不枯竭的廉价来源，从而使农业生产依赖土壤的程度减弱，解决了地球上因粮食不足导致的饥饿和死亡问题。因此这位解救世界粮食危机的化学天才获得了1918年诺贝尔化学奖。现在我们在实验室模拟工业制氨的过程，以探究外界条件对平衡的影响。

查阅资料，获得以下键能数据：

化学键	N≡N	H-H	N-H
键能/(kJ/mol)	946	436	391

(1)计算工业合成氨反应的反应热：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=________ kJ/mol

(2)一定温度下，向一个恒压容器中充入N20.6mol，H2 0 .5mol，在一定温度下进行反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，达到平衡时，N2的转化率为1/6，此时容器的体积为1L。

①该温度时容器中平衡体系的平衡常数是______________。

②若保持平衡时的温度和压强不变，继续向平衡体系中通入0.9mol N2，则平衡将_______(填“正向”，“逆向”或“不”)移动。

(3)在两个压强相等，温度分别为T1和T2的容器中充入由1 mol N2和3 molH2组成的混合气体，发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，平衡后改变容器体积，容器内 N2的体积分数随压强的变化如图所示。据图判断下列说法正确的是______________

a.A、 B、 C三点的平衡常数大小关系：KA<KB<KC

b.B点和C点的H2浓度大小关系：B<C

c.A点和B点混合气体的密度大小关系：A<B

d.A点和C点混合气体的平均相对分子质量大小关系：A>C

(4)合成氨工业会产生大量副产物CO2，工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，,得溶液X，再利用电解法K2CO3溶液再生，其装置如图所示：

①在阳极区发生的反应包括____________________和H++ HCO3-=H2O+CO2↑。

②简述CO32-在阴极区再生的原理________________。

③再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇，工业上利用该反应合成甲醇。

已知：25 ℃，101 KPa下：

2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) Δ H1=-484kJ/mol

2CH3OH(g)+3 O2(g)=2CO2 (g)+4H2O(g) Δ H2=-1352kJ/mol

写出CO2和H2生成1molCH3OH(g)的热化学方程式_______________。

-92 10mol2/L2 逆向 bc 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 溶液中HCO3-存在电离平衡：③HCO3-H++CO32-（1分），阴极H+放电，c(H+)减小平衡右移CO32-再生（1分）答案2：阴极H+放电使c(H+)增大（1分），OH-与HCO3-反应生成CO32-（1分） CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50kJ/mol 【解析】（1）本题考查焓变与键能的关系，△H=反应物键能总和－生成物键能总和=(946＋3×436－2×3×391)kJ·mol－1=－92kJ·mol－1；（2）本题考查化学平衡常数的计算，① N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 起始（mol·L－1）0.6 0.5 0 变化： 0.6×1/6 0.3 0.2 平衡： 0.5 0.2 0.2 根据化学平衡常数的定义，K=c2(NH3)/[c3(H2)×c(N2)]=0.22/(0.23×0.5)=10，②恒温恒压下，再通入0.9molN2，体积增大，浓度减小，平衡向逆反应方向进行；(3)本题考查化学平衡图像，a、根据勒夏特列原理，正反应方向是放热反应，等压下，升高温度，平衡向逆反应反应进行，N2的体积分数增大，即T2>T1，化学平衡常数只受温度影响，温度不变，化学平衡常数不变，即KA

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考点分析：

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碱式碳酸铜[xCuCO3·yCu(OH)2]，呈孔雀绿颜色.又称为孔雀石，是一种名贵的矿物宝石。它与铜与空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气等物质反应产生的物质。CuSO4溶液与Na2CO3溶液反应可以得到碱式碳酸铜，我们将对其组成进行相关探究。

[沉淀制备]

称取12. 5 g胆矾(CuSO4• 5H2O)溶于87. 5mL蒸馏水中，滴加少量稀硫酸(体积可以忽略不计)，充分搅拌后得到CuSO4溶液。向其中加入Na2CO3溶液，将所得蓝绿色悬浊液过滤，并用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，最后低溫烘干备用。

[实验探究]我们设计了如下装置，用制得的蓝绿色固体进行实验。

根据以上实验回答下列问题

(1)配制硫酸铜溶液的过程中滴加稀硫酸的作用是___________，所得硫酸铜溶液的溶质质量分数为_________

(2)实验室通常使用加热亚硝酸钠和氯化铵混合溶液的方法制取N2，该反应的化学方程为：__________。

⑶D装置加热前，需要首先打开活塞K，通入适量N2，然后关闭K，再点燃D处酒精灯。通入N2的作

用___________， B为安全瓶，其作用原理为_________，C中盛装的试剂应是__________。

(4)加热D后观察到的现象是________________。

(5)经查阅文献知：Ksp[CaCO3]=2.8×10-9，Ksp[BaCO3]=5.1×10-9，经讨论认为需要用Ba(OH)2溶液代替澄清石灰水来定量测定蓝绿色固体的化学式，其原因是______________

a.Ba(OH)2的碱性比Ca(OH)2强

b.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能充分吸收CO2

c.相同条件下，CaCO3的溶解度明显大于BaCO3

d.吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小

(6)待D中反应完全后，打开活塞K，再次滴加NaNO2溶液产生N2，其目的是______________。若装置F中使用Ba(OH)2溶液，实验结束后经称量，装置E的质量增加0.27 g，F中产生沉淀1.97 g。则该蓝绿色固体的化学式为_____________。[写成xCuCO3·yCu(OH)2的形式]

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室温下，将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化)，实验数据如下表：

实验编号	起始浓度/mol·L-1	反应后溶液的PH
c(HA)	c(KOH)
①	0.1	0.1	9
②	X	0.2	7

下列判断不正确的是

A. 实验①反应后的溶液中：c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)

B. 实验①反应后的溶液中：c(OH-)= c(K+)-c(A_)=mol·L-1

C. 实验②反应后的溶液中：c(A-)+c(HA)>0.1mol·L-1

D. 实验②反应后的溶液中：c(K+)=c(A-)> c(OH-)=c(H+)

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以下有机物同分异构体数目判断中不正确的是

A. 立方烷()的六氨基（-NH2）取代物有3种。

B. C3H7ClO(有羟基)的同分异构体数目有5种

C. 甲苯与氢气充分加成后的—溴代物有4种。

D. 分子式为C5H10O2的有机物中能与NaOH溶液反应的有13种。

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元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是

A. 同周期元素中X的金属性最强

B. 原子半径X＞Y，离子半径X＋＞Z2－

C. 同族元素中Z的氢化物稳定性最高

D. 同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强

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下列实验操作、现象和结论均正确的是

选项	实验操作	现象	结论
A	用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应	火焰呈黄色	原溶液中有Na+、无K+
B	C2H5OH与浓硫酸170℃共热，制得的气体通入酸性KMnO4溶液	KMnO4溶液褪色	使KMnO4溶液褪色的气体一定是乙烯
C	铜放入稀硫酸中，再加入硝酸钠固体	开始无明显现象，后溶液变蓝，有气泡放出，铜溶解	硝酸钠可以加快铜与稀硫酸的反应速率
D	向浓度均为0.1 mol/L NaCl和Nal混合溶液中滴加少量AgNO3溶液	出现黄色沉淀	Ksp(AgCl) >Ksp(AgI)

A. A B. B C. C D. D

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试题属性

题型：简答题
难度：中等