在一定温度下,发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),起始时,充入的N2和H2的物质的量分别是3.0 mol和6.0 mol,平衡时生成NH3的物质的量是2.4 mol。已知容器的容积为5.0 L,试求:
(1)H2的转化率是________。
(2)平衡时混合气体中N2的体积分数是________。
已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数随温度变化如下表:
t/℃ |
700 |
800 |
850 |
1 000 |
1 200 |
K |
2.6 |
1.7 |
1.0 |
0.9 |
0.6 |
请回答下列问题:
(1)上述正向反应是________反应(选填“放热”或“吸热”)。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。(填编号)
A.容器中压强不变
B.c(CO2)=c(CO)
C.生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
D.混合气体的平均相对分子质量不变
E.混合气体的密度不变
(3)在850 ℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器中,其中向正反应方向进行的有________(选填A、B、C、D、E)。
A |
B |
C |
D |
E |
|
n(CO2) |
3 |
1 |
0 |
1 |
1 |
n(H2) |
2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
n(CO) |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
3 |
n(H2O) |
5 |
2 |
3 |
2 |
1 |
(4)在850 ℃时,可逆反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),在该容器内各物质的浓度变化如下:
时间 /min |
CO2 (mol·L-1) |
H2 (mol·L-1) |
CO (mol·L-1) |
H2O (mol·L-1) |
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
3 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
4 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
则3 min~4 min平衡后c3=________mol·L-1,CO2的转化率为________。
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为________;
(2)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)
ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式________________________;
(3)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44 kJ·mol-1,则表示肼燃烧热的热化学方程式为________________________。
(4)肼—空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为________________________。
2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示________、________;
(2)E表示________;E的大小对该反应的反应热________(填“有”或“无”)影响。
(3)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图ΔH________(填“变大”、“变小”或“不变”),理由是_____________________________________。
(4)图中ΔH=________kJ·mol-1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH=________(要求计算过程)。
部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示:
序号 |
元素 |
结构及性质 |
① |
A |
A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5 |
② |
B |
B原子最外层电子数是内层电子总数的![]() |
③ |
C |
C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态 |
④ |
D |
D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料 |
⑤ |
E |
通常情况下,E没有正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物 |
⑥ |
F |
F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族 |
(1)A原子在周期表中的位置为________。
(2)B与C形成的化合物的化学式为________,它属于________化合物(填“离子”或“共价”)。
(3)F与E可以形成10电子和18电子的两种化合物X和Y,区别X与Y的水溶液的实验方法是_______________________________________。
(4)C与E都是较活泼的非金属元素,用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱__________________________________________________________。
(5)列举一个实验事实证明A、B两种元素单质还原性的强弱_______________________________________________________________。
元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价:
元素代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
原子半径/nm |
0.16 |
0.143 |
0.102 |
0.089 |
0.074 |
主要化合价 |
+2 |
+3 |
+6,-2 |
+2 |
-2 |
(1)在下表中标出上述五种元素在元素周期表中的对应位置(用元素符号)。
(2)在下表中标明通常寻找催化剂材料的区域(用斜线阴影)。
(3)A、B、E三种元素各自形成简单离子,其中半径最大的为________(填离子符号)。
(4)证明B元素的单质与A元素的单质在化学性质上有明显不同的离子方程式为:________________________。
(5)周期表中有些处于对角(左上→右下)位置的元素,它们的单质及其化合物的性质存在“对角线相似”的现象,请写出D的氧化物与强碱溶液反应的离子方程式:________________________。