汽车尾气是城市空气的主要污染物,如何减少汽车尾气(CO、NOx等)的污染是重要的科学研究课题。
(1) 已知:N2(g) + O2(g)2NO(g) ΔH1
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH2
2H2(g) + O2(g)2H2O(g) ΔH3
则4NO(g) + 4NH3(g) + O2(g)4N2(g) + 6H2O(g) ΔH =____________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表达)
(2) 在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),下列说法不能说明该反应达到平衡的是__________ (填字母)
A.NO的生成速率与NO的消耗速率相等 |
B.v(CO)=v(CO2) |
C.体系的压强保持不变 |
D.各物质的浓度保持不变 |
(3) 可用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应的化学方程式为:
C(s) + 2NO(g)N2(g) + CO2(g) ΔH >0
某研究小组向密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol·L-1
时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
||
0 |
0.100 |
0 |
0 |
||
10 |
0.058 |
0.021 |
0.021 |
||
20 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
||
30 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
||
40 |
0.032 |
0.034 |
0.017 |
① 写出该反应的平衡常数表达式:K= 。
②30 min后,改变某一条件,平衡发生了移动,则改变的条件是 ;若升高温度,NO浓度将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
甲醇是一种重要的有机化工原料,可用于制取甲醚。一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=。
(2)该反应的正反应为(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)容器Ⅰ中的反应达到平衡时所需的时间(填“大于”“小于”或“等于”) 容器Ⅱ中的
(4)a=,b=
(5)已知下面两个反应(m、n均大于0):
反应①:
反应②:
则下列m与n的关系中,正确的是(填字母)。
A n>2m B m>2n C n=m D m>3n
氮的氧化物对人体危害极大,实验时应防止其对空气的污染。
实验一:某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸的反应。
Ⅰ、取一段铜丝,用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2(OH)2CO3]。
Ⅱ、将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。
Ⅲ、按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。
(1)请完成过程Ⅰ发生反应的离子方程式:
Cu2(OH)2CO3+4H+=。
(2)过程Ⅲ的后续操作如下:
① 为使浓硝酸与铜丝接触,操作是打开止水夹a和b,,当红棕色气体较多时,轻抽注射器使反应停止,关闭a,取下注射器。生成红棕色气体的化学方程式是。
② 控制b与分液漏斗活塞,玻璃管充满稀硝酸时,关闭b打开a,可见有无色气体产生。稀硝酸充满玻璃管的目的是。
实验二:NO2与水反应的实验研究。
(3)将3支充满红棕色气体的小试管分倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中,发现液面上升的高度明显不一致。结果如下表所示(忽略温度对气体体积的影响):
① 根据上表得出的结论是温度越(填“高”或“低“),进入试管中的溶液越多。
② 查阅材料:a.NO2与水反应的实际过程为:2NO2+ H2O=HNO3+ HNO2,3 HNO2= HNO3+2NO↑+H2O;b. HNO2不稳定。则产生上述现象的原因是。
1808年,英国化学家用钾还原氧化镁,最早制得少量的镁。镁是航空工业的重要材料,镁作为一种强还原剂,还用于钛、铍和铀的生产中。
(1)镁在元素周期表中的位置为。
(2)写出用镁与金红石(主要成分为TiO2)在加热条件下制取钛的化学方程式:
。
(3)镁在加热的条件下还能与NaOH固体反应,生成MgO和单质X、单质Y。已知X与水反应可生成单质Y,则镁与NaOH反应的化学方程式为:。
(4)镁一过氧化氢电池的工作原理如图所示,该电池放电时总反应的化
学方程式为:
硫、氯及其化合物有广泛的用途。
(1)“氯氧化法”是指在碱性条件下用Cl2将废水中的CN-氧化成无毒的物质。CN-被氧化后的产物为(填化学式)。
(2)“氯胺(NH2Cl)消毒法“是在用液氯处理自来水的同时通入少量的氨气,发生反应:,生成 的NH2Cl能部分水解生成强氧化性的物质,起消毒杀菌的作用。氨氯能用于消毒杀菌的原因是(用化学方程式表示)。
(3)如图所示装置和药品可用来制备。
①三种酸的酸性由强到弱的顺序位。
②配平广口瓶中生成反应的化学方程式:
(共14分)氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。
(1)以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池,因产物无污染,在很多领域得到广泛应用。若电极材料均为惰性电极,KOH溶液作电解质溶液,则该电池负极电极反应式为。
(2)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2+3H22NH3。该可逆反应达到平衡的标志是________________。
A.3v(H2)正=2v(NH3)逆 |
B.单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2 |
C.容器内的总压强不再随时间而变化 |
D.混合气体的密度不再随时间变化 |
E.a molN≡N键断裂的同时,有6amolN—H键断裂
F.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
压强/MPa |
16.80 |
14.78 |
13.86 |
13.27 |
12.85 |
12.60 |
12.60 |
则从反应开始到25min时,以N2表示的平均反应速率=;该温度下平衡常数K=;
(4)以CO2与NH3为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下,已知:
①2NH3(g)+CO2(g) ="=" NH2CO2 NH4(s)△H=" —l59.5" kJ/mol
②NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H="+116.5" kJ/mol
③H2O(1) ="=" H2O(g)△H=+44.0kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式;
对于上述反应②在密闭容器中将过量NH2CO2NH4固体于300K下分解,平衡时P[H2O(g)]为a Pa,若反应温度不变,将体系的体积增加50%,则P[H2O(g)]的取值范围是_________________(用含a的式子表示)。(分压=总压×物质的量分数)