②根当正逆反应速率相等,各物质浓度保持不变,反应达到化学平衡状态;
(3) ①阴极得电子发生还原反应;②根据质子守恒:NH4NO3溶液中c(NH3·H2O)+c(OH-)= c(H+); (4)平衡常数K=c2?NH3?c(CO2);根据Q、K的关系判断V正、V逆的关系。
【详解】(1)将已知反应依次编号为①②③,由盖斯定律,①×2-②×2+③×3得氨气经催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸气的方程式4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),则△H=[(+180.5kJ·mol-1)×2-(-92.4kJ.mol-1)×2+(-483.6kJ·mol-1)×3]=-
905.0kJ·mol-1 ,故答案为:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.0 kJ·mol
-1
1;
(2)①合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小,则K1>K2,故答案为:>;
②A、2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆)说明正反应速率等于逆反应速率,达到平衡状态,故正确; B、2v(N2) (正)=v(H2) (逆)不能说明反应正反应速率等于逆反应速率,没有达到平衡状态,故错误;
C、恒温恒压下,无论是否达到平衡,容器内压强始终保持不变,反应不一定达到平衡状态,故错误;
D、由质量守恒定律可知,平衡前后气体质总量不变,该反应是气体体积减小的反应,反应时容器体积变小,混合气体密度增大,混合气体的密度保持不变说明反应正反应速率等于逆反应速率,达到平衡状态,故正确; 正确选项为AD,故答案为:AD;
(3) ①电解时,阴极上发生还原反应,根据示意图可知,酸性条件下,NO在阴极得电子发生还原反应生成NH4,电极反应式为NO+5e+6H=NH4+H2O,故答案为:NO+5e+6H=NH4++H2O;
②pH=6的NH4NO3溶液中,c(H)=1×10 mol·L,根据质子守恒:NH4NO3溶液中c(NH3·H2O)+ c(OH)=c(H)=1×10mol·L,故答案为:1×10;
(4)由方程式可知,平衡常数K=c2?NH3?c(CO2),反应达到平衡时,c(NH3)=0.5mol·L,c(CO2)=0.25mol·L-1,则K=
11-1
-
+
-6
-1
-6
+
-6
-1
+
-
+
+
-
+
?0.5mol?L??(0.25mol?L-12-1)=16;T℃和平衡时容器的压强不变,再向
体积可变的容器中充入3molNH3,设容器体积为VL,由同温同压下,体积比等于物质的量比
V可得关系式:0.5mol/L?4?40.25mol/L?4L=0.5mol/L?4?0.25mol/L?4L?3mol,解得V=8L,此时
c(NH3)=
1511mol·L-1,c(CO2)=mol·L-1,浓度熵Qc=c2?NH3?c(CO2)=5mol?L-12?(1mol?L-1)=20.48
?8?888>K,反应逆向进行,故有V正<V逆,故答案为:<;16。
【点睛】本题考查化学反应原理综合应用,侧重分析与应用能力的考查,注意反应热和键能的计算、影响平衡的因素、原电池原理的理解应用、化学平衡常数及其计算,明确化学平衡状态的判断为解答的关键。
11.某有机物M的结构简式为线如下:
,其合成路
已知:①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基,即
②R1CHO+R2CH2CHO+H2O
根据相关信息,回答下列问题:
(1)B的名称为________;C的结构简式为________。 (2)D→E转化过程中第①步反应的化学方程式为_______。 (3)IV的反应类型为_______;V的反应条件是_____。 (4)A也是合成阿司匹林(
)的原料,
有多种同分异
构体。写出符合下列条件的同分异构体的结构简式______(任写一种即可)。 a.苯环上有3个取代基
b.仅属于酯类,能发生银镜反应,且1mol该物质反应时最多能生成4mol Ag; c.苯环上的一氯代物有两种。 (5)若以F及乙醛为原料来合成M(出合成路线_________。合成路线示例:
HBrNaOH水溶液/ΔCH2=CH2????CH3CH2Br??????CH3CH2OH
),试写
【答案】 (1). 4-氯甲苯(或对氯甲苯) (2). (3).
+CH3CHO (4). 取代反应 (5). 银氨溶液、加热(或新制
氢氧化铜、加热),再酸化 (6). (7).
【解析】 【分析】
由有机物的转化关系,A为甲苯,结构简式为
,A在铁做催化剂的条件下发生苯环取代
生成,则B为;在光照条件下发生甲基上的取代反应生成,则C为
;在氢氧化钠溶液中发生信息①反应生成,则D为;与
乙醛在氢氧化钠溶液中发生信息②反应生成,则E为
;在铜作催化剂作用下,与NaOCH3在加热条件下发
生取代反应生成,发生氧化反应生成。
【详解】(1)B的结构简式为,名称为4-氯甲苯(或对氯甲苯),在光照条件下发
生甲基上的取代反应生成,则C的结构简式为,故答案为:4-氯甲苯(或对
氯甲苯);;
(2)D→E转化过程中第①步反应为在氢氧化钠溶液中与乙醛发生加成反应,反应的
化学方程式为+CH3CHO,故答案为:
+CH3CHO;
(3)IV反应为在铜作催化剂作用下,与NaOCH3在加热条件下发生取
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