已知气体X2和气体Y2在一定条件下能化合生成气体C,并知C的化学式只有三种可能:XY、X2Y、X3Y。为确定C的化学,某同学分别取同温同压下,体积都为V1的X2和Y2两种气体充入一恒压、容积可变的密闭容器中,在一定条件下反应完全并恢复到原温后,再测出容器的容积(V2)。请填写下列结论与分析
(1)若实验结果(用V1、V2间关系来表示)是___________,则生成物C的化学式为XY,判断的依据是_____________________________________________________
(2)当生成物C的化学式为X2Y时,则实验结果是_____________,生成C的化学方程式为____________
在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:
物质 时间 |
X |
Y |
Z |
Q |
起始/mol |
0.7 |
1 |
||
2 min末/mol |
0.8 |
2.7 |
0.8 |
2.7 |
3 min末/mol |
0.8 |
已知2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,,
(1)试确定以下物质的相关量:
起始时n(Y)= ,n(Q)= 。
(2)方程式中m= ,n= ,p= ,q= 。
(3)用Z表示2 min内的反应速率 。
某温度时,在2 L容器中,某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如下图所示,由图中数据分析得:
(1)在4 min末时,A、B的物质的量浓度c(A) c(B);从0~4 min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A) Δc(B)(以上填“>”“<”或“=”)。
(2)从反应开始至4 min时,A的平均反应速率为 。
(3)该反应的化学方程式为 。
火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,放出256.652 kJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为 。
(2)已知H2O(l)H2O(g) ΔH="+44" kJ·mol-1则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
(4)发射卫星可用肼为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH="-534" kJ·mol-1
肼和二氧化氮反应的热化学方程式为 。
“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向煤气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了热值高达12 500~16 000 kJ·m-3的煤炭气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。已知:
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1①
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2=-483.6 kJ·mol-1②
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH3=+131.3 kJ·mol-1③
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)H2O(g)+CO2(g) ΔH= kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6 L与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移 mol e-。
为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应的措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得,5 g甲醇(CH3OH,液态)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式: 。
(2)已知化学键的键能为:
化学键 |
H—H |
N—H |
![]() |
键能/( kJ·mol-1) |
436 |
391 |
945 |
又知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH="a" kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据估算a的值为 。
(3)已知:C(石墨,s)+O2(g)CO2(g) ΔH="-393" kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH="-2" 599 kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298 K时C(石墨,s)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变为 。