在某温度下,体积恒定的密闭容器中加入2 molN2和4 molH2,发生如下反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=—92.4 kJ/mol。达到平衡时,放出热量46.2 kJ。求:
(1)达到平衡时,N2的转化率为_______________, NH3的体积分数为 。
(2)若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3,且a、b、c均为正数,在相同条件下达到平衡时,混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。a、b、c取值必须满足的一般条件是 , 。
(3)科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入NH3。其电池总反应式为:4NH3+3O2=2N2+6H2O,电解质溶液应显 (填“酸性” 、“中性” 或“碱性” ),写出正极的电极反应方程式 。
(12分)根据已学知识,回答下列问题:
(1)具有(n-1)d10n s2电子构型的元素位于周期表中区和族。
(2)写出3P轨道上有2个未成对电子的元素名称:。
(3)日常生活中广泛应用的不锈钢,在其生产过程中添加了某种元素X,该元素的价电子排布式为3d54s1,该元素可与氧元素形成离子X2O72-,K2X2O7氧化浓盐酸生成氯气的同时还生成了X3+,写出该反应的离子方程式。
(4)键能是指气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。某些化学键的键能如下表
格所示(单位:kJ·mol-1):
键 |
H—H |
N![]() |
O=O |
F—F |
H—Cl |
键能 |
436 |
946 |
498 |
157 |
431 |
键 |
N—N |
P—P |
P—O |
Cl—Cl |
Br—Br |
键能 |
193 |
198 |
360 |
242.7 |
193 |
①由表中所列化学键形成的单质分子中,最不稳定的是。
②通过表中键能数据,计算说明N2分子中的键比键稳定(填“”或“
”)。
③化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。现有化学反应方程式,通过计算可以确定,1molP4(s)参加该反应,(填“吸收”或“放出”)的热量为kJ。
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
A |
B |
C |
D |
||||||||||||||
E |
F |
G |
H |
I |
|||||||||||||
J |
K |
M |
|||||||||||||||
L |
|||||||||||||||||
试回答下列问题:
(1)写出基态时J的电子排布式,L的原子序数为,M的简化电子排布式。
(2)下列关于元素在元素周期表中的位置的叙述正确的是。
A.K位于元素周期表中第四周期、ⅡB族,属于ds区元素;
B.J位于元素周期表中第四周期、ⅣB族,属于d区元素;
C.F位于元素周期表中第三周期、ⅡA族,属于s区元素;
D.I位于元素周期表中第三周期、ⅦA族,属于ds区元素;
(3)下列有关说法正确的是。
A.第一电离能G>F>E; B.电负性D>C;
C.原子半径E>B D.最高价含氧酸的酸性I>H
(4)根据对角线规则及已知元素性质,回答下列问题:
①B元素最高价氧化物的水化物与E元素最高价氧化物的水化物的溶液反应的离子方程
式。
②A元素的单质与氧气在点燃时的化学反应方程式。
(5)下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。
① 认真分析下图中同周期元素第一电离能的变化规律,将Na——Ar之间六种元素用短线连接起来,构成完整的图像。
② 从下图分析可知,同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是
___________________________________________________________________________;
Zn的第一电离能大于Ga的原因是
。
③上图中5号元素在周期表中的位置是____________________________;
(8分)现有HNO3和NaNO3的混合溶液200mL,其中 HNO3和NaNO3的物质的量浓度均为1 mol/L。若要使 HNO3和NaNO3的物质的量浓度分别为2 mol/L 和0.2 mol/L,应加入63%的浓硝酸(密度为1.2g/cm3)________mL,再加入蒸馏水稀释至_______mL才能实现。
(12分)实验室配制460mL0.100mol/LNa2CO3溶液回答下列问题,现有下列仪器
A 烧杯 B 100mL量筒 C 100mL容量瓶 D药匙E.玻璃棒 F.托盘天平
(1)配制时,必须使用的仪器有___________(填代号),还缺少的仪器是_______________。该试验中两次用到玻璃棒,其作用分别是___________________,_________________。
(2)应用托盘天平称取Na2CO3·10H2O晶体的质量为_________,若加蒸馏水不慎超过刻度线,处理的方法是______________。
(3)若实验遇下列情况,溶液的浓度偏高的是()
A溶解后没有冷却便进行定容
B摇匀后发现液面低于刻度线,滴加蒸馏水至刻度线再摇匀
C定容时俯视容量瓶的刻度线
D.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
F.称取的Na2CO3·10H2O晶体失去了部分结晶水
(4)若取50.0mL上述已配好的溶液,与另一150mL0.200mol/L的Na2CO3溶液混合,最后得到的溶液的物质的量浓度为_________________(设溶液的体积变化可忽略)。
(12分)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳、稀盐酸。
(1)欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为____________________ (只填化学式)。
(2)如何检验 SO是否沉淀完全。
(3)调节pH 的目的,试剂b是(填名称)。
(4)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为_________,使用该试剂的目的是。