1913年,德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产,被称作解救世界粮食危机的化学天才。现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器,在一定条件下,利用如下反应模拟哈伯合成氨的工业化生产:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0
当改变某一外界条件(温度或压强)时,NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如下图所示。
回答下列问题:
(1)已知:①NH3(g) NH3(g) △H1
②N2(g)+3H2(g)2NH3(l) △H2
则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H= (用含△H1、△H2的代数式表示)。
(2)合成氨的平衡常数表达式为____ ,平衡时,M点NH3的体积分数为10%,则N2的转化率为 (保留两位有效数字)。
(3)X轴上a点的数值比b点 (填“大”或“小”)。上图中, Y轴表示 (填“温度”或“压强”),判断的理由是 。
(4)若将1mol N2和3mol H2分别投入起始容积为1L的密闭容器中,实验条件和平衡时的相关数据如下表所示:
下列判断正确的是____。
A.放出热量:Ql< Q2< △Hl | B.N2的转化率:I> III |
C.平衡常数:II >I | D.达平衡时氨气的体积分数:I>II |
(5)常温下,向VmL amoI.L-l的稀硫酸溶液中滴加等体积bmol.L-l的氨水,恰好使混合溶液呈中性,此时溶液中c(NH4+)__c(SO42-)(填“>”、“<”或“=”)。
(6)利用氨气设计一种环保燃料电池,一极通入氨气,另一极通入空气,电解质是掺杂氧化钇(Y203)的氧化锆(ZrO2)晶体,它在熔融状态下能传导O2-。写出负极的电极反应式 。
已知石墨和金刚石燃烧化学方程式如下:
C(石墨,s)+O2(g)==CO2(g)
C(金刚石,s)+O2(g)==CO2(g)
质量分别为12 g的石墨和金刚石在某一相同条件下燃烧时放出的热量分别为393.8 kJ和395.2 kJ,问:对于单质来说,稳定的单质是石墨还是金刚石?简述理由。
自然界中往往存在许多有趣也十分有意义的现象,下表列出了若干化合物的结构简式、化学式、相对分子质量和沸点。
结构简式 |
化学式 |
相对分子质量 |
沸点/℃ |
(1)H-OH |
H2O |
18 |
100 |
(2)CH3-OH |
CH4O |
32 |
64 |
(3)CH3CH2OH |
C2H6O |
46 |
78 |
(4)CH3COOH |
C2H4O2 |
60 |
118 |
(5)CH3-O-CH3 |
C2H6O |
58 |
56 |
(6)CH3CH2CH2OH |
C3H8O |
60 |
97 |
(7)CH3CH2OCH3 |
C3H8O |
60 |
11 |
它们的沸点说明什么问题?
冰的密度比水小,所以冰一般浮在水面上,试用氢键来解释。
解释邻羟基苯甲酸在CCl4中的溶解度比对羟基苯甲酸大。
根据人们的实践经验,一般说来,极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。试判断下列叙述是否正确。
(1)氯化氢易溶于水,不易溶于苯(非极性分子)。
(2)碘易溶于CCl4(非极性分子),也易溶于水。
(3)食盐易溶于水,不易溶于汽油(非极性分子的混合物)。