I.(1)对反应N2O4(g)2NO2(g) △H>0 ,在温度为T1、 T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。T1 T2(填“>”、“<”或“=”);A、C两点的速率VA VC(同上)。
(2)在100℃时,将0.400mol的NO2气体充入2L真空定容密闭容器中,
每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(NO2)/mol |
0.40 |
n1 |
0.26 |
n3 |
n4 |
n(N2O4)/mol |
0.00 |
0.05 |
n2 |
0.08 |
0.08 |
①该反应的平衡常数K的值为 ;
②若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4,要达到上述同样的平衡状态,N2O4的起始浓度是_____________mol/L。
③计算②中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为 ;(结果保留小数点后一位)
II. 在0.5 L的密闭容器中,一定量的H2和N2进行如下化学反应:3H2(g)+N2(g)2NH3(g) △H <0,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表。请回答下列问题。
t/℃ |
200 |
300 |
400 |
K |
K1 |
K2 |
0.5 |
④比较K1,K2的大小,K1_________K2(填写“ >”、“=”或“<”)。
⑤在400℃时,当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为3mol和1 mol、2 mol时,则该反应的V(H2)正_________ V (H2)逆(填写“>”、“=”或“<”)。
A+、B―、C、D四种微粒中均有氢原子,且电子总数均为10个。溶液中的A+和B―在加热时相互反应可转化为C和D。则A+是,B―是,C是______,D是______。
铜在工农业生产中有着广泛的用途。
(1)配制CuSO4溶液时需加入少量稀H2SO4,其原因是(只写离子方程式)。
(2)某同学利用制得的CuSO4溶液,进行以下实验探究。
①图甲是根据反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4设计的原电池,请在图甲中的横线上完成标注。
②图乙中,I是甲烷燃料电池的示意图,该同学想在II中实现铁上镀铜,则应在a处通入(填“CH4”或“O2”),b处电极上发生的电极反应式为;若把II中电极均换为惰性电极,电解液换为含有0.1molNaCl溶液400mL,当阳极产生的气体为448mL(标准状况下)时,溶液的pH=(假设溶液体积变化忽略不计)。
(3)电池生产工业废水中常含有毒的Cu2+等重金属离子,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2]。请结合离子方程式说明上述除杂的原理:当把FeS加入工业废水中后,直至FeS全部转化为CuS沉淀,从而除去溶液中Cu2+。
氮元素的化合物应用十分广泛。请回答:
(1)火箭燃料液态偏二甲肼(C2H8N2)是用液态N2O4作氧化剂,二者反应放出大量的热,生成无毒、无污染的气体和水。已知室温下,1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,则该反应的热化学方程式为。
(2)298 K时,在2L固定体积的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0) 。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题:
①298k时,该反应的平衡常数为L·mol-1(精确到0.01)。
②下列情况不是处于平衡状态的是:
A.混合气体的密度保持不变;
B.混合气体的颜色不再变化;
C.气压恒定时
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)="0.6" moln(N2O4)=1.2mol,则此时V(正)V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点。
①b点时,溶液中发生水解反应的离子是______;
②在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序。
③d、e点对应溶液中,水电离程度大小关系是de(填“>”、“<”或“=”)。
某种盐溶解后得到的溶液中可能含有Fe2+、Fe3+、SO42-、NH4+、Ba2+、CO32-离子中的某几种。
(1)甲同学做如下实验:
①取少量溶液于试管中.逐滴加人浓氢氧化钠溶液,发现先生成白色沉淀.迅速变为灰绿色,最后变为红揭色,并有刺激性气体生成;
②另取少量溶液于试管中,加人少量盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成。该溶液中一定含有的离子是_____;
写出①中白色沉淀转化为红褐色沉淀的化学方程式:;
(2)乙同学做如下实验:取少量溶液于试管中,滴加几滴硫氰酸钾溶液,无明显现象;再滴加H2O2.发现溶液变红色;继续滴加H2O2,红色逐渐褪去且有气泡产生。为弄清其中缘由,他查阅资料知:H2O2+SCN—→SO42—+CO2↑+N2↑+H2O+H+(SCN—中S为—2价)
①该反应中,被氧化的元素为__________,每生成1molCO2转移的电子数为___________;
②根据乙同学的实验现象,请判断还原性强弱为:Fe2+__________NCN-(填<、=或>);
③根据资料,乙同学提出的猜想是:H2O2将SCN-氧化使红色逐渐褪去。请你设计一个实验,验证乙同学的猜想是否正确_____________________________________________。
(14分)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究利用CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=—566kJ•moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=—483.6kJ•moL-1
H2O(g)=H2O(l)△H=—44.0kJ•moL-1
(1)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式:___________________________。
(2)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=—92.4kJ/mol
当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如图所示。
①图中t3时引起平衡移动的条件可能是__________________________________________,其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是_____________。
②温度为T℃时,将1 mol N2和2 mol H2放入容积为0.5 L的密闭容器中,充分反应后测得N2的平衡转化率为50%。则反应在T℃时的平衡常数为____________mol-2·L2。
③目前工业合成氨的原理是:
下图表示随条件改变,平衡体系中氨气体积分数的变化趋势。
当横坐标为压强时,变化趋势正确的是(填序号,下同)__________,当横坐标为温度时,变化趋势正确的是___________。
(3)常温下氨气和HCl均极易溶于水,现将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合,所得溶液中各离子的物质的量浓度按照由大到小的顺序排列依次为_______>_______>_______>________。