元素X、Y、Z、M、Q均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知元素Y最高价氧化物对应水化物与它的氢化物反应能生成一种盐;Z原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4;M可与Z形成阴、阳离子个数比为1:2的两种化合物,Q原子的最外层电子数与次外电子数之比为3:4,YX3常温下为气体。
(1)化合物A、B由X、Z、M、Q四种元素中的三种组成的强电解质,且两种物质水溶液的酸碱性相同,组成元素的原子数目之比均为1:1:1,若A能抑制水的电离,B能促进水的电离,则化合物A的化学式为 ,B的化学式是 。
(2)Se是人体必备的微量元素,与Q同一主族。该族二至五周期元素单质分别与H2反应生成1mol 气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol哂化氢反应热(△H)的是 (填字母代号)。
A.+99.7kJ·mol-1 B.+29.7 kJ·mol-1
C.-20.6 kJ·mol-1 D.-241.8 kJ·mol-1
(3)X与Z、X与Q均可形成18电子分子甲和乙,写出甲、乙两种分子在水溶液中反应生成Q单质的化学方程式 。X和Y也可形成18电子分子丙,它通常是一种液态火箭燃料。25℃、常压下,3.2g丙在氧气中完全燃烧放出热量为62.4kJ,请写出丙完全燃烧的热化学反应方程式 。
(4)X、Y两种元素形成的离子化合物的电子式为 。
合成氨尿素工业生产过程中涉及的物质转化过程如下图所示。
(1)天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H2和CO的化学方程式为___________________________________。
(2)在合成氨生产中,将生成的氨气及时从反应后的气体中分离出来。运用化学平衡的知识分析这样做是否有利于氨的合成,说明理由:___________。
(3)下图为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下,初始时氮气、氢气的体积比为1:3时,平衡混合物中氨的体积分数。
①若分别用vA(NH3)和vB(NH3)表示从反应开始至平衡状态A、B时的化学反应速率,则vA(NH3)________vB(NH3)(填“>”、“<”或“=”)。
②在相同温度下,当压强由p1变为p3时,合成氨反应的化学平衡常数________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
③在250°C、1.0×104kPa下,H2的转化率为________%(计算结果保留小数点后1位)。
甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH>0
(1)一定条件下,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g),20 s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为________。
(2)判断(1)中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)________。
①v正(CH3OH)=v正(CO2)
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)下图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1 mol CH3OH(g)和2 mol H2O(g),向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g),两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为a L。试回答:
①反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL,容器B中CH3OH转化率为________,A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为:B(填“>”“<”或“=”)________A。
②若打开K,一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为2 L的恒温密闭容器中,各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。
请回答:
(1)图l中,曲线________(填“X”或“Y”)表示NO2浓度随时间的变化情况;前10 min内v(NO2)=________mol/(L·min)。
(2)下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是________(填选项字母)。
A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 |
B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 |
C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变 |
D.容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化 |
(3)反应进行到10 min时,共吸收热量22.76 kJ,则该反应的热化学方程式为_________________________________;该反应的平衡常数K=________。
(4)反应进行到20 min时,再向容器内充入一定量NO2,10 min后达到新的平衡,此时测得c(NO2)=0.9 mol/L。
①第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为ω1,达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为ω2,则ω1________ω2(填“>”、“=”或“<”);
②请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和“Y”)。
运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义。
硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。根据图示回答下列问题:
(1)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的ΔH________0(填“>”或“<”);若在恒温;恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”);
(2)若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1,K2,则K1________K2;若反应进行到状态D时,v正________v逆(填“>”“<”或“=”);
温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s |
0 |
50 |
150 |
250 |
350 |
n(PCl3)/mol |
0 |
0.16 |
0.19 |
0.20 |
0.20 |
下列说法正确的是 ( )
A.反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)= 0.0032 mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)= 0.11 mol·L-1,则反应的ΔH<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2,反应达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率大于80%