2014年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气是造成空气污染的原因之一。汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2 CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如下图所示。
(1)该反应的△H 0(选填“>’’、“<")。
(2)在T2温度下,0~2 s内的平均反应速率v(N2)=
(3)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(4)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
在固定容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g)随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
(1)反应的△H 0(填“大于”“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为 。反应的平衡常数K1= 。
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)降低,经10s又达到平衡。
①T 100℃(填“大于”“小于”),判断理由是 。
②100℃时达到平衡后,向容器中再充入0.20mol NO2气体,新平衡建立后,NO2的体积分数
(填“增大”、“不变”或“减小”)
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是 。
“西气东输”是西部开发的重点工程,气体是指天然气,其主要成分是甲烷。工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气,水煤气的主要成分是CO和H2,两者的体积比约为1:1。已知1mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283kJ热量,2molH2完全燃烧生成液态水放出572kJ热量;1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。
(1)写出H2燃烧热的热化学反应方程式:____________ _____________,若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,放出的热量________890kJ(填“>”、“=”或“<”)
(2)忽略水煤气中其它成分,相同状况下若得到相等的热量,所需水煤气与甲烷的体积比约为________;燃烧生成的CO2的质量比约为________________。
(3)以上数据和计算说明,以天然气代替水煤气作民用燃料,突出的优点是:__________ 。
丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径I:C3H8(g) + 5O2(g) ="=" 3CO2(g) +4H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1
途径II:C3H8(g) ==C3H6(g)+ H2(g) ΔH=+b kJ·mol-1
2C3H6(g)+ 9O2(g) ="=" 6CO2(g) +6H2O(l)ΔH=-c kJ·mol-1
2H2(g)+O2 (g) ==2H2O(l)ΔH=-d kJ·mol-1(abcd均为正值)
请回答下列问题:
(1)判断等量的丙烷通过两种途径完全燃烧放出的热量,途径I放出的热量___ ___(填“大于”、“等于”或“小于”)途径II放出的热量。
(2)由于C3H8(g) ==C3H6(g)+ H2(g) 的反应中,反应物具有的总能量 (填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时。反应物就需要 (填“放出”、或“吸收”)能量才能转化为生成物,因此其反应条件是______________。
(3)b 与a、c、d的数学关系式是 。
(本题共14分)常见的五种盐X、Y、Z、M、N,它们的阴离子可能是SO、Cl-、NO、CO,阳离子可能是Ag+、NH、Na+、Al3+、Cu2+、Ba2+、Fe3+,已知:
①M的焰色反应呈黄色。
②五种盐均溶于水,水溶液均为无色。
③X的溶液呈中性,Y、Z、N的溶液呈酸性,M的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有X、Z的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,N和Z的溶液中生成沉淀,继续加氨水,Z中沉淀消失。
⑥把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)五种盐中,一定不含有的阳离子是_______;所含阴离子相同的两种盐的化学式是__________________。
(2)M的化学式为_________________________,M溶液显碱性的原因是_______________________(用离子方程式表示)。
(3)X和Z的溶液反应的离子方程式是_________________________________;N和氨水反应的离子方程式是____________________________________。
(4)若要检验Y中所含的阳离子,正确的实验方法是______________________。
(本题共14分)氮是一种重要的非金属元素,可以形成多种不同类型的化合物,请根据要求回答下列问题:
(1)NA表示阿伏加德罗常数的数值。69g NO2和N2O4的混合气体中含有____NA个氧原子;2L 0.6 mol/LFe(NO3)3溶液中含_____NA个NO3-离子。
(2)三氟化氮(NF3)是一种无色,无味的气体,它是微电子工业技术的关键原料之一,三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:HF、NO和HNO3,
① 写出该反应的化学方程式 .若反应中生成0.15 mol HNO3,转移的电子数目为________个.
②三氟化氮可由氨气和氟气反应得到:4NH3+3F2=NF3+3NH4F;据题意推测 NF3,F2,NO三种气体中,氧化性由强到弱的顺序为
③NF3是一种无色、无臭的气体,一旦NF3泄漏,可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染,其产物除NaNO2、NaF、H2O外,还肯定有__________________(填化学式).
(3)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,制备联氨可用丙酮为催化剂,将次氯酸钠与氨气反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式 。