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:则表中x= m3。
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= ;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不正确的是
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.常温下,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)。
恒容体系,发生如下反应2A(g)B(g)+xC(?) △H,起始时B、C物质的量浓度为0,A的物质的量浓度随时间变化如下图(某课外活动小组一共进行了如图所示的三个实验,其中T1、T2表示不同的反应温度):
(1)在实验Ⅲ中,0~20min的时间内,v(B)= 。
(2)根据以上实验事实,完成以下填空:x= ,生成物C的状态为 ,反应热
△H 0(填“>”、“=”或者“<”)。
(3)在实验Ⅱ中,当化学反应进行到35min时,下列关于反应体系中的有关说法,正确的是 。
a.单位时间内生成n mol B的同时生成2n mol A
b.单位时间内生成n mol C的同时消耗2n mol A
c.用A、B、C表示的反应速率的比为2:1:2
d.混合气体中反应物A与生成物B的体积分数之比为2:1
e.混合气体中B与C的物质的量相等
(4)该反应的化学平衡常数表达式K= ,在T2℃时K的数值为 。
(5)T1℃时,保持容器的体积不变,若充入amolA、bmolB、cmolC,达到平衡时C的体积分数为0.4,则a、b、c的取值可以是 。
a.a=2、b=1、c=2
b.a=0.5、b=1.7、c=1.7
c.a=1、b=1、c=1
d.a=x、b=c=2x(x>0)
e.b=c、a为大于0的任意值
T ℃时,在容积为0.5 L的密闭容器中发生某一反应,且测得不同时间容器中四种物质A、B、C、D的物质的量变化如图所示。
已知:物质A、B、C均为气态、D为固态,正反应是吸热反应。根据要求回答下列问题:
(1)容器中反应的化学方程式为 。
(2)前2 min,v(A)=_____________mol·(min·L)-1。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A.混合气体的压强不变
B.混合气体的密度不变
C.消耗0.1mol的B同时生成0.1mol的D
D.B的物质的量不变
(4)T ℃时,该反应的平衡常数K=_________________(保留小数点后两位)。
(5)反应达到平衡后,改变下列措施能使A的转化率增大的是________(填选项字母)。
A.只增加A的物质的量 B.移走一部分D
C.升高反应体系的温度 D.把容器的体积缩小一倍
恒温下,将amol N2与bmol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
计算过程:
(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=8mol,nt(NH3)=4mol,计算a的值。
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为537.6 L(标准状况下),其中NH3的体积分数为25%。求原混合气体中,a∶b=________。
(3)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=________。
恒温下,将amol N2与bmol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
计算过程:
(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=8mol,nt(NH3)=4mol,计算a的值。
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为537.6 L(标准状况下),其中NH3的体积分数为25%。求原混合气体中,a∶b=________。
(3)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=________。
对于反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0
(1)能使正反应速率瞬时加快的因素有____________(填字母,下同);
(2)能使逆反应速率瞬时加快的因素有____________
A.增大N2和H2的浓度 |
B.增大压强 |
C.升高温度 |
D.加(正)催化剂 |
E.增加NH3浓度
F.减少NH3浓度