(I)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH 4 +和NH 3·H 2O的形式存在。在微生物作用下,NH 4 +经过两步反应被氧化成NO 3 -,两步反应的能量变化示意图如下:
(1)1molNH 4 +(aq)全部氧化成NO 3 -(aq)的热化学方程式是 。
(2)在一定条件下,向废水中加入CH 3OH,将HNO 3还原成N 2,若该反应消耗32gCH 3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。
(Ⅱ)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO 2和N 2,化学方程式如下:
2NO+2CO 2CO 2+N 2 △H
某温度下用气体传感器测得不同的时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
C(NO)(×10 -4mol·L -1) |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
C(CO)(×10 -3mol·L -1) |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H 0(填写">"、"<"、"=")
(2)前2s内的平均反应速率v(N 2)= ;
(3)在该温度下,反应的平衡常数K= (只写出计算结果);
(4)某同学设计了三组实验,分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,部分实验条件如下表:
实验编号 |
T/℃ |
NO初始浓度/mol·L -1 |
CO初始浓度/mol·L -1 |
催化剂的比表面积/m 2·g -1 |
I |
28 ![]() |
1.20×10 -3 |
5.80×10 -3 |
82 |
II |
280 |
1.20×10 -3 |
5.80×10 -3 |
124 |
III |
350 |
1.20×10 -3 |
5.80×10 -3 |
124 |
该同学画出了表中三个实验条件下,混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,请在图上标明各条曲线的实验编号;
(5)有人认为:催化剂比表面积增大,会提高NO和CO的反应效率,从而使污染物NO和CO的转化率提高。请用化学基本理论对此观点进行评价: 。
(1)1mol/L的①盐酸、②醋酸、③硫酸各1L,分别加入足量的铁。开始反应时产生氢气的速率__________,最终收集到的氢气的物质的量_______;若氢离子浓度相同的①盐酸、②醋酸、③硫酸各1L,分别加入足量的铁,开始反应时产生氢气的速率________,最终收集到的氢气的物质的量____________(填序号)。
(2)如果在稀氨水中进行下列操作,则下列指定微粒浓度如何变化?试用“增大”“减小”“不变”填写。
①通适量HCl气体时,c(NH3),c(H+)。
②加入少量NaOH固体时,c(NH),c(OH-)。
(3)某温度下纯水中c(H+) = 2×10-7 mol/L,则c(OH-) =,若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+) = 5×10-6 mol/L,则此时溶液中的c(OH-) =。
(4)用物质的量浓度为0.04mol/L的氢氧化钠溶液去中和H+浓度为10-3mol/L的某一元弱酸溶液20mL,消耗氢氧化钠溶液12.5mL,则此一元弱酸物质的量浓度为;电离度为。
已知合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH= -92.2KJ·mol-1,下表是合成氨反应在某温度下2.0L的密闭容器中进行时,测得的数据:
根据表中数据计算:
(1)反应进行到2小时时放出的热量为KJ。
(2)1小时内N2的平均反应速率为
(3)此条件下该反应的化学平衡常数K=(保留两位小数)。
(4)反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入1.50mol N2、4.50mol H2,化学平衡向方向移动(填“正反应”或“逆反应”或“不移动”),达新平衡时,H2物质的量与原平衡相比,NH3的体积分数与原平衡相比(填“增大”或“减小”或“不变”)。
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍关注
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=_________________mol/(L·min),
②H2的转化率为____________。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.升高温度 |
B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.将H2O(g)从体系中分离 |
D.再充入1mol CO2和3mol H2 |
E、使用催化剂
F、缩小容器体积
(2)①反应进行到3 min时,同种物质的v正 与v逆的关系: v正v逆 (填>,=,<)
②上述反应平衡常数的表达式为,经计算该温度下此反应平衡常数的数值为。
电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请完成以下问题:
(1)若X、Y者是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中化学反应方程式为_____________,在X极附近观察到的现象是_________________。
②检验Y电极上反应产物的方法是_________________________。
③当导线中有0.1 mol的电子通过时,在标况下理论上两极可收集的气体的体积是____L。
(2)下图装置中,
①当A键断开,B、C闭合时,乙为池;
②当A、C两键断开, B闭合时,乙中铁极增重1.6g,则被氧化的铁有g;
③将乙中两极都换成石墨,硫酸铜溶液换H2SO4后断开B、C两键, 闭合A键,则乙为池,当甲中锌极减轻6.5g时,乙中共放出气体mL(标况)。
已知X、Y、Z、W、H五种元素原子序数依次增大,分布在元素周期表中的三个不同短周期。X、W同主族,Y、Z是同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y的氢化物分子中有3个共价键。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。Z的阴离子与H的阳离子具有相同的电子层结构,H的单质能溶于W最高价氧化物的水化物溶液中。试推断:
(1)X、Y两种元素的名称:X、Y;
(2)H在元素周期表中的位置:;
(3)由X、Y、Z所形成的属于强电解质的共价化合物M的化学式是,以金属铜和H的单质作电极,M的浓溶液为电解质溶液构成的原电池中,正极反应式,电池总反应的离子方程式。