【题目】研究氨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 ΔH1<0(Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) K2 ΔH2<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2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得平衡后n(Cl2)=2.5×10-2 mol,10 min内υ(ClNO)=________________,则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“=”),
(3)氨气是工业制硝酸的主要原料之一,催化氧化步骤中发生的主要反应如下:
I. 4NH3(g) + 5O2(g)
4NO(g) + 6H2O(g) △H =-906 kJ·mol-1
II.4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g) △H = -1266 kJ·mol-1
在1L的密闭容器中充入1 mol NH3和2 mol O2,测得有关物质的物质的量与反应温度的关系如图所示。
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①催化氧化步骤中,最适宜的温度为_________________(填“T1”或“T2” 或“T3”)
②写出N2和O2生成NO的热化学方程式________。
③温度为T2时,反应II的平衡常数K =_________________(只列算式)
【答案】K12/K2 7.5×10-3 mol·L-1·min-1 75% > T3 N2(g)+O2(g)2NO(g) △H= +180.5kJ·mol-1 0.22×0.96/0.44×1.453 mol·L-1
【解析】
(1)分别写出(Ⅰ)(Ⅱ)反应的平衡常数K1=c(ClNO)÷c2(NO2)
K2= c2(ClNO)÷[c2(NO)c(Cl2)],根据反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)可知该反应平衡常数K=c(Cl2)×c2(NO)÷[c4(NO2)]= K12/K2;
(2)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)=7.5×10-3molL-1min-1,物质的量为7.5×10-3molL-1min-1×10min×2L=0.15mol,然后依据平衡三段式列式计算;
(3)根据生成物氮气、NO的物质的量判断催化剂对反应的选择性;
反应Ⅰ为放热反应,在T3时,反应达到平衡状态,继续升高温度,平衡逆向移动,从而使NO物质的量减少;
T2平衡时n(NO)=n(N2)=0.2mol,利用方程式计算两个反应消耗的氨气、氧气物质的量以及生成的水的物质的量,可以计算平衡时氨气与氧气物质的量,由于容器体积为1L,利用物质的量代替浓度带入K=c4(NO)c6(H2O)c4(NH3)c5(O2)计算;
(1)( 分别写出(Ⅰ)(Ⅱ)反应的平衡常数K1=c(ClNO)÷c2(NO2)
K2= c2(ClNO)÷[c2(NO)c(Cl2)],根据反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)可知该反应平衡常数K=c(Cl2)×c2(NO)÷[c4(NO2)]= K12/K2;
第二种方法:反应③=①×2②,则K= K12/K2,
故答案为:K12/K2;
(2)在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应(Ⅱ)达到平衡,测得10min内υ(ClNO)= 7.5×10-3 mol·L-1·min-1,物质的量为7.5×103molL1min1×10min×2L=0.15mol,则:
2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g),
起始量(mol)0.2 0.1 0
变化量(mol)0.15 0.075 0.15
平衡量(mol)0.05 0.025 0.15
则平衡后n(Cl2)=0.025mol,
NO的转化率α1=0.15mol÷0.2mol×100%=75%;
其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,随反应进行,气体体积减小,为保持恒压所以容器体积减小,压强增大,平衡正向进行,平衡时NO的转化率α2增大;
故答案为:7.5×10-3 mol·L-1·min-1;75%;>;
(3) ①由图可知,该催化剂在高温时,生成的NO物质的量远大于氮气的,故该催化剂在高温下选择反应I,催化剂在低温下选择反应Ⅱ,反应Ⅰ为放热反应,在T3时,反应达到平衡状态,继续升高温度,平衡逆向移动,从而使NO物质的量减少;
故答案为:T3
②有盖斯定律得:(I- II)÷2即是N2(g)+O2(g)2NO(g) △H= +180.5kJ·mol-1
故答案为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H= +180.5kJ·mol-1
③在1L密闭容器中充入span>1molNH3和2molO2,T2平衡时n(NO)=n(N2)=0.2mol,则:
4NH3(g)+5024NO(g)+6H2O(g)
变化(mol):0.2 0.25 0.2 0.3
4NH3(g)+302(g)2N2(g)+6H2O(g)
变化(mol):0.4 0.3 0.2 0.6
故平衡时,n(NH3)=1mol0.2mol0.4mol=0.4mol,n(O2)=2mol0.25mol0.3mol=1.45mol,n(H2O)=0.3mol+0.6mol=0.9mol,由于容器体积为1L,利用物质的量代替浓度计算平衡常数K= K=c2(N2)c6(H2O)÷(c4(NH3)c3(O2))= 0.22×0.96/0.44×1.453 mol·L-1
故答案为:0.22×0.96/0.44×1.453 mol·L-1
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【题目】亚氯酸钠是一种高效氧化剂漂白剂,主要用于棉纺、亚麻、纸浆等漂白。亚氯酸钠
在溶液中可生成
、
、
、
等,其中
和
都具有漂白作用,但
是有毒气体;经测定,
时各组分含量随pH变化情况如图所示
没有画出
则下列分析正确的是( )
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A.亚氯酸钠在酸性条件下较稳定
B.
时,
的电离平衡常数的数值![]()
C.pH越大,该漂白剂的漂白性能越好
D.
,
时,
溶液中:![]()
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 六种元素,已知:
① 它们位于三个不同的短周期,核电荷数依次增大。
②E元素的电离能数据见下表(KJ/mol):
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③B与F同主族。
④A、E 都能与 D 按原子个数比 1:1 和 2:1 形成化合物。
⑤B、C 都能与 D 按原子个数比 1:1 和 1:2 形成化合物。
(1)写出只含有 A、B、D、E 四种元素的两种无水盐的化学式:_______________________________
(2)B2A2 分子中存在______________ 个
键,_____________个
键。
(3)人们通常把拆开 1mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于计算化学反应的反应热(△H)化学反应的反应热等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能:
化学键 | F—D | F—F | B—B | F—B | B=D | D=D |
键能(KJ/mol) | 460 | 176 | 347.7 | 347 | 745 | 497.3 |
试计算1molF单质完全燃烧时的反应热△H=________(已知1molF单质中含2mol F—F键,1molFO2中含有4mol键F—O)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某同学用稀硝酸和铜反应制NO,发现化学反应速率较慢,因此改用浓硝酸按下图所示装置制取NO。
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(1)浓硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,原因是______。
(2)Cu与浓硝酸反应的化学方程式是______,其中硝酸体现酸性和______性。
(3)B中反应的化学方程式是______。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法不正确的是( )
A.已知氢气的燃烧热为285.8kJ/mol,相应的热化学方程式为H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g),△H=-285.8 kJ/mol
B.中和相同体积、相同物质的量浓度的①硫酸,②盐酸和③醋酸所需相同浓度的NaOH溶液的体积关系:V1>V2=V3
C.稀氨水中部分粒子的浓度大小关系:c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)
D.1mol/LNaX和1mol/LNaY两种盐溶液中c(X-)=c(Y-)+c(HY),则HX为强酸
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】实验室欲利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5mol﹒L-1的碳酸钠溶液1000mL。回答下列问题
(1)需要称量碳酸钠晶体的质量为___________g,所选用容量瓶的规格为___________ mL。
(2)洗涤操作中,将洗涤烧杯后的溶液也注入容量瓶,其目的是__________________________________。
(3)定容的正确操作是继续加蒸馏水至离刻度线下1~2cm时,改用_________加水至液面与刻度线相切。
(4)用胶头滴管往容量瓶中加水时,不小心液面超过了刻度,处理的方法是__________(填字母)。
a.重新配制
b.吸出多余液体,使凹液面与刻度线相切
c.经计算加入一定量的碳酸钠晶体
d.小心加热容量瓶,经蒸发后,使凹液面与刻度线相切
(5)配制时下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是_____________(填字母)。
a.转传移时有少量溶液溅出
b.定容时俯视读取刻度
c.容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥
d.定容时液面超过了刻度线
(6)从上述配制的溶液中取出10mL,其中含Na2CO3的质量是_____________g。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】观察下列几个装置示意图,有关叙述不正确的是( )
A.装置①中阴极上析出红色固体![]()
B.装置②的待镀铁制品应与电源正极相连![]()
C.装置③中外电路电子由 a 极流向 b 极![]()
D.装置④的离子交换膜允许阳离子自由通过![]()
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下图是实验室制取无水氯化镁的装置图,下列有关表述正确的是
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A.装置A中圆底烧瓶中可以换成固体MnO2
B.如果直接加热MgCl26H2O不能得到无水氯化镁,将得到Mg(OH)Cl或MgO
C.尾气吸收可以用浓硫酸作为吸收剂进行吸收
D.金属镁在空气中燃烧,剧烈反应生成氧化镁,如果金属镁燃烧发生火灾,要立即用二氧化碳灭火器进行灭火
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列解释事实的化学用语不正确的是
A. 闪锌矿(ZnS)经CuSO4溶液作用后,转化为铜蓝(CuS):ZnS + Cu2+ === CuS + Zn2+
B. 0.1 mol/L 的醋酸溶液pH约为3:CH3COOH
CH3COO- + H+
C. 电解NaCl溶液,阴极区溶液pH增大:2H2O + 2e- === H2↑+ 2OH-
D. 钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-3e- === Fe3+
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