氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)右图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图,请计算每生成1molNH3放出热量为 。
(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为N2+3H22NH3,则在电化学合成氨的过程中,阳极反应式为 ,阴极反应式为 。
(3)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其化学平衡常数K与t的关系如下表:
t/K |
298 |
398 |
498 |
…… |
K/(mol·L-1)-2 |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
…… |
请完成下列问题:
①试确定K1的相对大小,K1 4.1×106(填写“>”“=”或“<”)
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是 (填序号字母)。
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
B.2v(NH3)(正) =3v(H2)(逆)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(4)①NH4Cl溶液呈酸性,这是由于NH4+水解的缘故。则NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合氢离子的化学式是 。
②某氨水的pH=x,某盐酸的pH=y,x+y=14,且x>11,将上述氨水和盐酸等体积混合后,所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为( )
A.[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]
B.[NH4+]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
C.[Cl-]>[NH4+]>[OH-]>[H+]
D.[NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如下图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是_________________________________;
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是_________________________________;
(3)上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时,在密闭容器中加入0.80 mol PCl5,反应达平衡时PCl5[来还剩0.60 mol,其分解率α1等于________;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,
α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)
(1)已知某温度下,反应2SO2+O22SO3,的平衡常数K=19,在该温度下的体积
固定的密闭容器中充
入C(SO2)=1mol·L-1,C(O2)="1" mol·L-1,当反应在该温度下SO2转化率
为80%时,该反应
(填“是”或“否”)达到化学平衡状态,若未达到,向(填“正反应”或“逆反应”) 方向进行。
(2)对于可逆反应:aA(g) +bB(g) cC(g)+dD(g)△H = a kJ·mol
-1;
若增大压强平衡向正反应方向移动,则a+bc+d(填“>”或“<”);若升高温度,平衡向正反应方向移动,则a_______0(填“>”或“<”)
研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=kJ·mol-1。
(2)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6,则平衡常数K=。(保留2位小数)
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
该反应ΔH0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是。
25℃时,①醋酸②次氯酸③氢氟酸的电离常数分别是1.8×10-5、3.0×10-8、3.5×10-4。请推测:
(1)它们的酸性由强到弱的顺序为______________________(填序号,下同),
(2)相同浓度的溶液中,氢离子浓度最大的是___________;
(3)氢离子浓度相同的溶液中,酸的浓度最大的是。
把煤作为燃料可以通过下列两种途径:
途径I:C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=E1 ①
途径II:先制水煤气:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=E2②
再燃烧水煤气:H2(g)+1/2O2(g)H2O(g) ΔH=E3③
CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH=E4④ ,试回答下列问题:
(1)判断两种途径放热:途径I放出的热量_____(填“大于”、“等于”、“小于”)途径II放出的热量。
(2)E1、E2、E3、E4的数学关系式是_____________________________________。
(3)由于制取水煤气反应里,反应物所具有的总能量_______(填“大于”、“等于”、“小于”)生成物所具有的总能量,正反应又是熵增加的反应,为了让该反应自发进行,要使反应条件为_______。