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____________
(15)H、C、N、O、Na、Cr是常见的六种元素。
(1)C位于元素周期表第____周期第___族;Cr的基态原子核外电子排布式为___________;C2H2分子中σ键与π键数目之比为____________。
(2)用“>”或“<”填空:
电负性 |
键长 |
键的极性 |
沸点(同压) |
C_____N |
C=C_____C-C |
N-H____O-H |
甲醇____丁烷 |
(3)25℃、101kPa下:①2Na(s)+1/2O2(g)=Na2O(s)ΔH=-414kJ·mol-1
②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)ΔH=-511kJ·mol-1
写出Na2O2与单质钠化合成Na2O固体的热化学方程式_________________________。
(4)我国已经立法规定酒驾入列。“酒精检测仪”中有红色CrO3和少量H2SO4,检测酒驾时产物有三价铬和CO2等,该反应的化学方程式为______________________________________。
空气中CO2含量偏高会产生温室效应,也会对人体健康造成影响;CO2的用途广泛,合理使用则可缓解由CO2累积所产生的温室效应,实现CO2的良性循环。
(1)一定条件下CO2可制得Na2CO3、NaHCO3等。
①等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液,碱性前者后者(填“>”“<”或“=”)。
②有下列五种物质的量浓度均为0.1mol/L的电解质溶液,将其稀释相同倍数时,其中pH变化最大的是(填字母编号)。
A.Na2CO3 |
B.NaHCO3 |
C.NaAlO2 |
D.CH3COONa |
E.NaOH
(2)已知反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=a kJ/mol,测得在不同温度下,
该反应的平衡常数K随温度的变化如下:
温度(℃) |
300 |
500 |
700 |
K |
3.00 |
3.47 |
4.40 |
上述反应中a_______0(填“>”、“<”或“=”);在2L密闭容器中300℃下进行反应,若Fe和CO2的起始量均为4 mol,当达到平衡时CO2的转化率为________。
(3)目前工业上可以用CO2和H2在230℃、催化剂条件下反应生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图为恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2反应转化率达80%时的能量变化示意图。则该反应的热化学方程式为。
(4)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。下图是制备HCOOH的示意图,根据要求回答问题:
①催化剂b表面的电极反应式为。
②经测定,若每分钟通过质子交换膜的H+的物质
的量为40mol,则每小时可产生O2Kg。
短周期元素N、Na、Al形成的物质在工农业生产、生活中应用广泛。
(1)Al在元素周期表中的位置为;其原子半径比Na(填“大”或“小”)。
(2)Al单质在空气中不易腐蚀,原因是其表面形成了一种致密的且熔点高的化合物。该化合物的晶体类型为;该化合物遇酸碱易被腐蚀,请写出它与NaOH溶液反应的离子方程式。
(3)NH3的电子式为;NH3在同族元素形成的氢化物中具有较高的沸点,其原因是。
(4)标准状况下22.4L NH3与0.5L 1mol/L 氮元素的最高价氧化物的水化物反应,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是。
(5)NF3是一种新型电子材料,常温下为稳定气体,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:HF、NO和某种物质。请写出反应的化学方程式。
研究证明,CO2可作为合成低碳烯烃的原料加以利用,目前利用CO2合成乙烯相关的热化学方程式如下:
反应开始时在0.lMPa下,以n(H2):n(CO2)=3:1的投料比充入体积固定的密闭容器中,发生反应Ⅳ,不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量百分数如图1所示:
请回答下列问题:
(1)△H4=kJ·mol-1。
(2)可以判断该反应已经达到平衡的是 。
A.v(CO2)="2" v (C2H4)
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的压强不再改变
D.平衡常数K不再改变
E.C2H4的体积分数不变
(3)曲线a表示的物质为 (写化学式),判断依据是 。
(4)为提高CO2的平衡转化率,可以采取的措施是。
A.降低温度
B.分离出H2O
C.增加原催化剂的表面积
D.增大压强
E.投料比改为n(H2):n(CO2)=2:1
(5)在图2中,画出393K时体系中C2H4的积分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势曲线,并标明平衡时C2H4的体积分数数值。
工业上用N2和H2合成NH3 “N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)∆H<0”,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产。请回答下列问题:
(1)已知:N2(g) + O2(g) =2NO(g)∆H1=" +a" kJ·mol-1
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)∆H2=-b kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) =2H2O(g)∆H3=-c kJ·mol-1
若有34 g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为。
(2)合成NH3达到平衡后,某时刻改变下列条件,在达到新平衡的过程中正反应速率始终增大。
A.升温 | B.加压 | C.增大c(N2) | D.降低c(NH3) |
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示起始时H2物质的量)
①图像中T2和T1的关系是:T2 T1(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最大的是(填字母)。
③若容器容积为1L,b点对应的n=0.15mol,测得平衡时H2的转化率为60%,则平衡时N2的物质的量浓度
为mol·L-1。
(4)一定温度下,将2molN2和4mol H2置于1L的恒容密闭容器中反应,测得不同条件、不同时间段内合成NH3反应中N2的转化率,得到数据如下表:
上表中a、b、80%三者的大小关系为(填“>”、“=”、“<”、“无法比较”)。
(5)向绝热、恒容的密闭容器中通入H2、N2使其在一定条件下合成NH3,请在下图中画出平衡常数K随时间的变化曲线。