自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。
(1)在不同温度下,反应N2(g
)+O2(g)
2NO(g)△H=a kJ·mol-1的平衡常数K如下表:
温度/℃ |
1538 |
1760 |
2404 |
平衡常数K |
0、86×10-4 |
2、6×10-4 |
64×10-4 |
①该反应的△H0(填“>”、“=”或“<”)。
②其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时,N2的转化率随时间变化如图所示,
请补充完成1760℃时N2的转化率随时间变化的示意图。
(2)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。相应的热化学方程式如下:
2N2(g)+6H2O(1) =4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530kJ·mol-1
则氨催化氧化反应4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(1) 的反应热△H=。
(用含a的代数式表示)
(3)最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氮的固定——氨的电解法合成,大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为:N2+3H2
2NH3。则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入极(填“正”、“负”、 “阴” 或“阳”);在另一电极通入N2,该电极反应式为。
(4)合成氨的反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H = -92、4 kJ·mol-1,一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高N2的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。
a、升高温度 b、加入催化剂 c、增加H2的浓度
d、增加N2的浓度 e、分离出NH3(5)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0、01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显_____________性(填“酸”“碱”或“中”),可推断a 0、01(填大于、等于或小于)。
如图所示3套实验装置,分别回答下列问题:(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后,向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到碳棒附近的溶液变红,该电极反应为。
(2)装置2中的石墨是极(填“正”或“负”),该装置发生的总反应的离子方程式为。
(3)装置3中甲烧杯盛放100 mL 0、2 mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0、5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重 0、64 g。
①电源的M端为极,甲烧杯中铁电极的电极反应为;
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为;
③甲、乙两烧杯中生成的气体标准状况下共mL。
下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据:
元素 性质 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
原子半径(10-10m) |
1、02 |
2、27 |
0、74 |
1、43 |
0、77 |
1、10 |
0、99 |
1、86 |
0、75 |
1、17 |
最高价态 |
+6 |
+1 |
— |
+3 |
+4 |
+5 |
+7 |
+1 |
+5 |
+4 |
最低价态 |
-2 |
— |
-2 |
— |
-4 |
-3 |
-1 |
— |
-3 |
-4 |
试回答下列问题:
(1)已知H为Na元素,则以上10种元素中第一电离能最小的是:。(写元素符号)。比元素B原子序数大10的元素其基态原子的核外电子排布式是。
(2)元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。其一分子中共形成个σ键,个π键。
(3)短周期某主族元素K的电离能情况如图(A)所示。则K元素位于周期表的第族。
图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第族元素氢化物的沸点的变化规律。
②不同同学对某主族元素的氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线—折线a和折线b,你认为正确的是,理由是。
下图转化关系中,化合物B既能使溴的CCl4溶液褪色,又能与NaHCO3溶液反应生成无色气体;D、E均为高分子化合物;已知一个碳原子同时连接两个羟基的结构不稳定。根据下图填空:
(1)A的结构简式是 ;B中含有官能团名称是 ;
(2)反应③的化学方程式是 ;
(3)反应①的反应类型是 ;
(4)高分子化合物E可作为可降解塑料,E的结构简式是 ;
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学方程式为______。
利用反应6NO2+8NH37N2+12H2O
也可以处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是______L。
(2)已知:2SO2(g)+ O2 (g)2SO3 (g) △H =-196.6kJ·mol-1
2NO(g)+ O2 (g) 2NO2 (g) △H =-113.0kJ·mol-1
则反应NO2(g)+ SO2 (g) SO3 (g) +NO(g)△H =______kJ·mol-1
一定条件下,将体积比为1:2的 NO2和 SO2的混合气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是______。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3与NO的体积比保持不变 d.每消耗1molSO3的同时生成1molNO2
测得上述反应平衡时的NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=______。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+ 2H2 (g) CH3OH (g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应△H _____0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是________。