下列关于化学观或化学研究方法的叙述中,错误的是 ( )
A.在化工生产中应遵循“绿色化学”的思想
B.在过渡元素中寻找优良的催化剂
C.在元素周期表的金属和非金属分界线附近寻找半导体材料
D.根据元素周期律,由HClO可以类推出氟元索也存在最高价氧化物的水化物HFO
联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
(1)已知:2NO2(g)===N2O4(g) △H=-57.20kJ·mol-1。一定温度下,在密闭容器中反应
2NO2(g)N2O4(g)达到平衡。其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是
____________________(填字母)。
A.减小NO2的浓度 B.降低温度
C.增加NO2的浓度 D.升高温度
(2)25℃时,1.00gN2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放出19.14kJ的热量。则反应2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l)的△H= kJ·mol-1。
(3)17℃、1.01×105Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.0300 mol·L-1、c(N2O4)=0.0120 mol·L-1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。(写出计算过程)
(4)现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应,制得1.00L已达到上述平衡时的N2O4和NO2的混合气体(17℃、1.01×105Pa),理论上至少需消耗Cu多少克?(写出计算过程)
红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式___________________________,
上述分解反应是一个可逆反应,温度T1时,在密闭容器中加入0.80molPCl5,反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol,其分解率α1等于_________;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2_______α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是________________________________________。
(3) PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是__________________________________________________________。
[10分]超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO2CO2+N2。
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)(mol/L) |
1.00×10-3 |
4.50×10-4 |
2.50×10-4 |
1.50×10-4 |
1.00×10-4 |
1.00×10-4 |
c(CO)(mol/L) |
3.60×10-3 |
3.05×10-3 |
2.85×10-3 |
2.75×10-3 |
2.70×10-3 |
2.70×10-3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H 0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)= 。
(3)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中,请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
实验 编号 |
T(℃) |
NO初始浓度 (mol/L) |
CO初始浓度 (mol/L) |
催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ |
280 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
82 |
Ⅱ |
|
|
|
124 |
Ⅲ |
350 |
|
|
124 |
在100℃和200kPa的条件下,反应aA(g) bB(g)+c C(g)建立平衡后,在不加入任何物质的条件下逐步增大体系的压强(维护温度不变),下表列出的不同压强下反应建立平衡时物质B的浓度。
压强(kPa) |
200 |
500 |
1000 |
B的浓度(mol/L) |
0.04 |
0.1 |
0.27 |
根据表中的数据,回答下列问题:
(1)压强从200kPa增加到500kPa时,平衡 转移(填“正向”或“逆向”或“不”), 其原因可能是 。
(2)压强从500kPa增加到1000kPa时,平衡 方向转移(填“正向”或“逆向”或“不”),其原因可能为
(8分)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的
ΔH= —99kJ·mol—1.请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示 、 , E的大小对该反应的反应热有无影响? 。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低? ,理由是 ;
(2)图中△H= KJ·mol—1;
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ,
。