氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH1
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) ΔH2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) ΔH= 。(请用含有ΔH1、ΔH2的式子表示)
(2)合成氨实验中,在体积为3 L的恒容密闭容器中,投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示:
温度/K |
平衡时NH3的物质的量/mol |
T1 |
2.4 |
T2 |
2.0 |
已知:破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1 T2(填“>”、“<”或“=”)
②在T2 K下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)= ,平衡时N2的转化率α(N2)= 。
③下列图像分别代表焓变(ΔH)、混合气体平均相对分子质量()、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明一段时间后该可逆反应达到了平衡状态的是 。
(3)某N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图1所示。
①M区发生的电极反应式为 。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和氯化钾溶液(电极均为惰性电极),设饱和氯化钾溶液体积为500mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),若该燃料电池的能量利用率为80%,则需消耗N2H4的质量为 g(假设溶液电解前后体积不变)。
研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g),K1 △H1<0 (Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),K2 △H2<0 (Ⅱ)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示).
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(Ⅱ)达到平衡,测得10min内v(ClNO)=7.5×10﹣3mol·L﹣1·min﹣1,则平衡后n(Cl2)= mol,NO的转化率α1= .其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2 α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2 (填“增大”“减小”“不变”).若要使K2减小,可采取的措是 .
300 ℃时,将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) 2 C(g)+2D(g) ΔH=Q, 2 min末达到平衡,生成0.8 mol D。
(1)300℃时,该反应的平衡常数表达式为K=________已知K300℃<K350℃,则ΔH_______0(填“>”或“<”)。
(2)在2 min末时,B的平衡浓度为___________,D的平均反应速率为___________。
(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
根据下列叙述写出相应的热化学方程式:
(1)1.0克乙醇完全燃烧生成液态水放热29.72kJ_________________
(2)SiH4是一种无色气体,在空气中爆炸性自燃,生成SiO2和H2O(l),己知室温下1克SiH4自燃放热44.6kJ. ___________________
(3)0.3mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在O2中燃烧,生成固态的B2O3和液态水,放出649.5kJ热量,其燃烧热化学方程式为___________________
一瓶溶液里可能含有K+,OH-,Cl-,NO3-,CO32-,SO42-等离子中的某几种,现分别取两等份该溶液分装于两支试管里,做以下实验:
(1)向第一支试管里滴入酚酞试液,溶液变红色。
(2)第二支试管里加入足量Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀19.7克,过滤后并将滤液移入第三支试管,向沉淀中加入稀硝酸,沉淀逐渐消失,并有无色气体产生,该气体通入澄清石灰水,立即产生混浊。
(3)向第三支试管中加入足量的稀硝酸,再滴加少量AgNO3溶液,无现象。
(4)经测定,第一支试管溶液中含K+0.3mol,OH-0.05mol。
根据实验,判断溶液中肯定含有的阴离子有(用离子符号表示)__________,一定不含的离子有(用离子符号表示)__________。写出⑵中加入Ba(NO3)2溶液,产生的白色沉定的化学式: ,该沉淀溶于硝酸溶液的离子方程式: 。
4.35 g二氧化锰能与足量浓盐酸(密度为1.19g•cm﹣3、质量分数为36.5%)完全反应。求:
(1)浓盐酸中HCl的物质的量浓度:c(HCl)= 。
(2)被氧化的HCl的物质的量:n(HCl)= 。