反应A(g) B(g) +C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行,A的初始浓度为0.050mol/L。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题:
(1)上述反应的温度T1 T2,平衡常数K(T1) K(T2)。(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)若温度T2时,5min后反应达到平衡,A的转化率为70%,则:
①平衡时体系总的物质的量为 。
②反应的平衡常数K= 。
③反应在0~5min区间的平均反应速率v(A)= 。
有关元素X、Y、Z、W的信息如下:
元素 |
有关信息 |
X |
原子半径为0.074 nm,其氢化物的结构模型可表示为:![]() |
Y |
原子半径为0.102 nm,其原子核外电子排布为:![]() |
Z |
人体中必需微量元素中含量最多,体内缺失会引起贫血 |
W |
所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
请回答下列问题:
(1)W在元素周期表中的位置是。
(2)Y与W相比,非金属性较强的是(填元素符号),下列事实能证明这一结论的是(填字母)。
a.W元素氢化物的稳定性大于Y元素氢化物的稳定性
b.W元素氢化物水溶液的酸性强于Y元素氢化物水溶液的酸性
c.W元素的单质能与Y元素的氢化物反应,置换出Y单质
d.W的最高价含氧酸比Y的最高价含氧酸的酸性强
(3)Z元素和X元素可形成离子Z,含该离子的盐是优良的绿色消毒剂和无机絮凝剂。
①Z具有强氧化性,能杀菌消毒,还原产物是Z3+。
②含该离子的盐用作絮凝剂的原因是(用离子方程式和简要的文字说明)。
已知 0.4 mol 液态肼和足量H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64 kJ的热量。
(1)写出肼和H2O2反应的热化学方程式:。
(2)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH="+44" kJ/mol,则16 g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时,放出的热量是。
(3)上述反应应用于火箭推进器,除释放出大量热量和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是。
(4)向次氯酸钠溶液中通入一定物质的量的氨气可生成肼,写出反应的离子方程式:,该反应的还原产物是。
Ⅰ.利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为N2是燃煤烟气的一种脱硝(除NOx)技术。其脱硝机理如图所示。写出该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式。
Ⅱ.(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH="+49.0" kJ·mol-1;
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH="-192.9" kJ·mol-1。
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-44" kJ·mol-1。
则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为。
写出甲醇质子交换膜燃料电池在酸性条件下的负极反应式:。
(1)新的《环境空气质量标准》(GB 30952012)将于2016年1月1日在我国全面实施。据此,环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标,为公众提供健康指引,引导当地居民合理安排出行和生活。
①汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体,用化学方程式解释产生NO的原因。
②汽车排气管内安装的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知:
N2(g)+O2(g)="2NO(g)" ΔH="+180.5" kJ/mol
2C(s)+O2(g)="2CO(g)" ΔH="-221.0" kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH="-393.5" kJ/mol
则反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH=kJ/mol。
(2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾,催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1="a" kJ/mol;欲计算反应CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H2O(l)+2N2(g)的焓变ΔH2则还需要查询某反应的焓变ΔH3,当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时,ΔH3="b" kJ/mol,该反应的热化学方程式是,据此计算出ΔH2=kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
(3)下表列出了工业上吸收SO2的三种方法。
方法Ⅰ |
用氨水将SO2转化(NH4)2SO3,再氧化成(NH4)2SO4 |
方法Ⅱ |
用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫 |
方法Ⅲ |
用Na2SO3溶液吸收SO2,再经电解转化为H2SO4 |
方法Ⅱ主要发生了下列反应:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) ΔH="+8.0" kJ/mol
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)ΔH="+90.4" kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH="-566.0" kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH="-483.6" kJ/mol
则S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为。
(4)合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为。
(1)如图表示金刚石、石墨在相关反应过程中的能量变化关系。
写出石墨转化为金刚石的热化学方程式。
(2)已知:Ti(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)ΔH="-804.2" kJ/mol
2Na(s)+Cl2(g)="2NaCl(s)" ΔH="-882.0" kJ/mol
Na(s)="Na(l)" ΔH="+2.6" kJ/mol
则TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH=kJ/mol。
(3)已知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH="-a" kJ/mol
②CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH="-b" kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-c" kJ/mol则:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的ΔH=kJ/mol。
(4)工业上在催化剂作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),下图表示反应过程中能量的变化情况。
在图中,曲线(填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于(填“吸热”或“放热”)反应。