氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据上面的能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)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 ,
其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K |
298 |
398 |
498 |
平衡常数K |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
①该反应的平衡常数表达式:K=
②试判断K1 K2(填写“>”,“=”或“<”)
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 b.v(N2)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
(3)对反应N2O4(g)2NO2(g) △H > 0 ,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是 。
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点的化学平衡常数:A>C
c.A、C两点N2O4的转化率:A>C
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(4)一定温度下,在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。若容器容积恒定,10min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的7/8,则N2的转化率a(N2)= ,以NH3表示该过程的反应速率v(NH3)= 。
下图中A、D均为碳棒,B为铝棒,C为铁棒,硫酸钠溶液在实验前采取了煮沸处理。B在实验时才插入溶液中。
(1)从装置的特点判断,甲、乙装置中_______是原电池,负极的电极反应式为_____________________。
(2)实验开始一段时间后乙池溶液中的现象是,_______________________,若用某电解质溶液代替硫酸钠溶液也能出现相同的现象,则此溶液可以是
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液
C.NaCl溶液 D.CuSO4溶液
(3)实验前煮沸硫酸钠溶液的目的是______________________________ 。
(4)在实验(2)的基础上,改变两电极的连接方式,A接D、B接C,此时D电极上的电极反应式为_________________。乙装置里除两电极有明显现象外,还可以看到的现象是________________________,产生该现象的化学方程式是_____________________________________。
能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的能源物质之一。
(1)合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);右图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数
(CH3OH)与反应温度的关系曲线,则该反应的△H 0。(填“>、<或=”下同)
(2)若在230℃时,平衡常数K=1。若其它条件不变,将温度升高到500℃时,达到平衡时,K 1。
(3)在某温度下,向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2,达到平衡时CO的转化率为90%,此时容器内的压强为开始时的 倍。
(4)利用甲醇燃料电池设计如图所示的装置:
①则该装置中b为 极。
②当铜片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2 在标准状况下的体积为 L。
(5)低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,其中一种技术是将CO2转化成有机物实现碳循环。如:
2CO2(g)+2H2O(l)="=" C2H4(g)+3O2(g) ΔH=+1411.0 kJ/mol
2CO2(g)+3H2O(l)="=" C2H5OH(1)+3O2(g) ΔH=+1366.8 kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方为 。
A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:
阳离子 |
Na+、K+、Cu2+ |
阴离子 |
SO42-、OH- |
在下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。
接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图。据此回答下列问题:
(1)M为电源的_____极(填“正”或“负”),电极b上发生的电极反应为__________________________。
(2)电极e上生成的气体在标准状态下的体积为________。
(3)写出乙烧杯中的电解池反应_______________________。
(4)若电解过程中,乙烧杯中的B溶液中的金属离子全部析出,此时电解还能继续进行,原因是___________________________________。
(5)若经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了16 g,要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态,正确的操作是_____________________________________。
某二元弱酸(简写为H2A)溶液,按下式发生一级和二级电离:
H2AH++HA-HA-
H++A2-
已知相同浓度时的电离度α(H2A)>α(HA-)(α表示弱电解质的电离程度),设有下列四种溶液:
A.0.01 mol·L-1的H2A溶液
B.0.01 mol·L-1的NaHA溶液
C.0.02 mol·L-1的HCl与0.04 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液
D.0.02 mol·L-1的NaOH与0.02 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液
据此,填写下列空白(填代号):
(1)c(H+)最大的是________,最小的是________。
(2)c(H2A)最大的是________,最小的是________。
(3)c(A2-)最大的是________,最小的是________。
在密闭容器中投入一定量的A和B发生反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)。
(1)若开始时加入A物质m mol,B物质n mol,则达到平衡时 A、B的转化率____________.(填“相等”或“不等”)
(2)相同的压强下,充入一定量的A、B后,在不同温度下C的百分含量与时间T的关系如图3所示。则T1(填“>”、“<”或“=”) T2,该反应的正反应的△H(填“>”、“<”或“=”) 0。
(3)一定条件下,从正反应开始达到化学平衡过程中,混合气体的平均相对分子质量随时间的变化如图4所示,测得达到平衡时A、B、C、D的物质的量均为1 mol。
①若在恒温恒容的条件下,向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol,则体系中气体的平均相对分子质量(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)______ 。
②若恒温恒压的条件下,向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol,则体系中气体的密度(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”) 。
(4)若该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示:
可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了条件,试判断t2时改变的条件是 。