氮及氮的化合物在生产生活中有着重要的用途,NH3、HNO3等是重要化工产品。
(1)合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。其主要反应是:
① 2C + O2 → 2CO
② C + H2O(g) → CO + H2
③ CO + H2O(g) → CO2 + H2
某次生产中将焦炭、H2O(g)和空气(设空气中N2和O2的体积比为4:1,下同)混合反应,所得气体产物经分析,组成如下表:表中x= m3,实际消耗了_____ kg焦炭。
| 气体 |
CO |
N2 |
CO2 |
H2 |
O2 |
| 体积(m3)(标准状况) |
x |
20 |
12 |
60 |
1.0 |
(2)汽车尾气会排放氮的氧化物污染环境。已知气缸中生成NO的反应为:
N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H>0
若1mol空气含有0.8molN2和0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡。测得NO为8×10-4mol,计算该温度下的平衡常数K= (写出表达式,并计算出结果);汽车启动后,气缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。
(3)SO2和氮的氧化物都是空气中的有害气体,已知:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(4)25℃时,电离平衡常数:
| 化学式 |
H2CO3 |
HClO |
H2C4H4O6(酒石酸) |
| 电离平 衡常数 |
K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
3.0×10-8 |
K1=9.1×10-4 K2=4.3×10-5 |
回答下列问题:
a.常温下,将0.1mol/L的次氯酸溶液与0.1mol/L的碳酸钠溶液等体积混合,所得溶液中各种离子浓度关系正确的是 。
A.c(Na+) > c(ClO-) >c(HCO3-) >c(OH-)
B.c(Na+) > c(HCO3-) >c(ClO-) > c(H+)
C.c(Na+)=c(HClO) +c(ClO-)+ c(HCO3-) + c(H2CO3)+ c(CO32-)
D.c(Na+) + c(H+)=c(ClO-)+ c(HCO3-) + 2c(CO32-)
E.c(HClO) + c(H+)+ c(H2CO3)=c(OH-) + c(CO32-)
b.0.1mol/L的酒石酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH为6,则c(HC4H4O6-)+2 c(C4H4O62-)= 。(列出计算式)
现有下列十种物质:①H2②铝③CuO④CO2⑤H2SO4⑥Ba(OH)2⑦红褐色的氢氧化铁液体⑧氨水⑨稀硝酸
⑩Al2 (SO4)3
(1)按物质的分类方法填写表格的空白处:
| 分类标准 |
氧化物 |
电解质 |
|||
| 属于该类的物质 |
② |
⑧⑨ |
⑦ |
(2)写出⑥⑨的化学反应方程式。
(3)⑩在水中的电离方程式为,17.1g⑩溶于水配成250mL溶液,SO42-的粒子数为,SO42-的物质的量浓度为。
(4)少量的④通入⑥的溶液中反应的化学方程式为。
0.5mol H2SO4的质量是________g,含______________个分子,含________mol氧原子,能和________mol NaOH完全反应,该硫酸所含氢元素的质量与________g HCl中所含氢元素的质量相同。
在25℃时,2L的密闭容器中A、B、C三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
| 物质 |
A |
B |
C |
| 初始浓度/mol·L-1 |
1.0 |
2.0 |
0 |
| 2min时,平衡浓度/mol·L-1 |
0.4 |
0.2 |
1.2 |
请填写下列空白:
(1)该反应方程式可表示为;反应达平衡时,A的转化率为。
(2)从反应开始到达化学平衡,反应物A的平均反应速率为;25℃时,反应的化学平衡常数K值为_____________。
(3)若已知该反应为放热反应,下图表示由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况:a b过程中改变的条件可能是;b c过程中改变的条件可能是。
(4)如果上述反应起始是按“1molA+3molB”充入,达平衡时C的浓度为a mol/L;维持容器体积和温度不变,按下列方法改变起始物质的量,达到平衡时C的浓度仍为a mol/L的是(填序号):
①2 mol A+6 mol B②2mol C③4mol C④0.5 mol A+1.5mol B+1 mol C
煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及产率等问题。已知:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
| 温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1000 |
| 平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
试回答下列问题:(1)上述反应的正反应是反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某温度下,上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,正反应速率
(填“增大”、“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)830℃,在恒容反应器中发生如表中的反应,按表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有(选填A、B、C、D)。
(4)830℃时,在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)达到平衡时,CO的转化率是。
在密闭容器中进行可逆反应 CO(g)+NO2(g)
CO2(g)+NO(g),(正反应放热),
达到平衡后,只改变其中一个条件,对平衡的影响是:
(1)增大容器的体积,平衡 移动(填“正向”“逆向”“不”),反应混合物的颜色 。(填“变深”“变浅”“不变”)
(2)通人CO2气体,平衡 移动。
(3)加入催化剂,平衡 移动。