氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
(1)氢气燃烧热值高。实验测得,在常温常压下1gH2完全燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量。则表示H2燃烧热的热化学方程式为___________ 。
又已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,则氨在空气中燃烧生成液态水和氮气时的热化学方程式为 。
(2)氢气是合成氨的重要原料。
①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下图一所示。
图中t1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2a molH2和a molN2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应
的平衡常数为 。
③氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对于反应: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下图二所示。
下列说法正确的是 。
a.A、C两点的反应速率:A﹤C
b.A、C两点的气体颜色:A浅,C深
c.B、C两点的气体平均相对分子质量:B﹤C
d.A、C两点的化学平衡常数:A﹥C
e.由状态B到状态A,可以用加热的方法
已知工业制氢气的反应为CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),反应过程中能量变化如右图所示。在500 ℃时的平衡常数 K = 9。若在2 L的密闭容器中CO和水蒸气的起始浓度都是0.1 mol/L,10 min时达到平衡状态。
(1)增加H2O(g)的浓度,CO的转化率将(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)平衡常数的表达式K =。400 ℃时的平衡常数K9(填“>”“<”或”“=”)。
(3)500 ℃时,10 min内v(H2O)=,在此过程中体系的能量将(填“增加”或“减少”)kJ。
(4)已知 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH=-484 kJ/mol
结合上图写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式:。
五种短周期元素的部分性质数据如下:
元素 |
T |
X |
Y |
Z |
W |
原子半径(nm) |
0.037 |
0.075 |
0.099 |
0.102 |
0.143 |
最高或最低化合价 |
+1 |
+5 -3 |
+7 -1 |
+6 -2 |
+3 |
(1)Z离子的结构示意图为。
(2)关于Y、Z两种元素,下列叙述正确的是(填序号)。
a.简单离子的半径 Y > Z
b.气态氢化物的稳定性Y比 Z强
c.最高价氧化物对应水化物的酸性Z比Y强
(3)甲是由T、X两种元素形成的10 e-分子,乙是由Y、W两种元素形成的化合物。
某同学设计了下图所示装置(夹持仪器省略)进行实验,将甲的浓溶液逐滴加入到NaOH固体中,烧瓶中即有甲放出,原因是。一段时间后,观察到试管中的现象是,发生反应的离子方程式是。
(4)XO2是导致光化学烟雾的“罪魁祸首”之一。它被氢氧化钠溶液吸收的化学方程式是:2XO2 + 2NaOH =" M" + NaXO3 + H2O(已配平),产物M中元素X的化合价为。
有关FeSO4的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。
已知:①X由两种化合物组成,将X通入品红溶液,溶液褪色;通入BaCl2溶液,
产生白色沉淀。
②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是(填化学式)。
(2)反应I的反应类型属于(填序号)。
a.分解反应 b.复分解反应 c.置换反应 d.化合反应 e.氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是。
(4)若经反应I得到16 g固体Y,产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol/L NaOH溶液完全吸收,则反应IV中生成FeSO4的离子方程式是。
现有3种化合物A、B、C均含短周期元素R,其转化关系如下图所示。
(1)若A由第三周期2种元素组成。常温下,0.1 mol/L X溶液的pH=13,则R在周
期表中的位置是,X中阴离子的电子式是,B转化为C的离子方程式是。
(2)若常温下A、B、C、X均为气态物质,1 mol A中含有共价键的数目约为1.806×1024, X为单质,A与X反应生成B的化学方程式是;在一定条件下,
A可与C反应消除C对大气的污染,该反应的化学方程式是。
氢气是一种清洁能源。用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示:
(1)甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是。
(2)第II步为可逆反应。在800℃时,若CO的起始浓度为2.0 mol/L,水蒸气的起始
浓度为3.0 mol/L,达到化学平衡状态后,测得CO2的浓度为1.2 mol/L,则此反应的平衡常数为,CO的平衡转化率为。