(14分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据下面能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H < 0 ,
其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K |
298 |
398 |
498 |
平衡常数K |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
①该反应的平衡常数表达式:K= 。
②试判断K1 K2(填写“>”,“=”或“<”)。
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 b.v(N2)正 = 3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
(3)对反应N2O4(g)2NO2(g) △H > 0 ,在温度分别为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,下列说法正确的是 。
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点的化学平衡常数:A>C
c.A、C两点N2O4的转化率:A>C
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(4)一定温度下,在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。若容器容积恒定,10min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的7/8,则N2的转化率a(N2)= , 以NH3表示该过程的反应速率v(NH3)= 。
(9分)下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:
2CH3OH+3O2+4KOH
2K2CO3+6H2O
(1)请回答:
甲电池是 装置,B(石墨)电极的名称是 。
(2)写出下列电极反应式:
通入CH3OH 的电极的电极反应式是: ,
B(石墨)电极的电极反应式为: 。
(3)乙池中反应的化学方程式为 。
(4)当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上转移电子 mol。
(8分)常温下,取0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题:
(1)混合后溶液的pH=8的原因是____________________________(用离子方程式表示)。
(2)混合后的溶液中由水电离出的c(OH-)____0.1 mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(OH-) (填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到NaHCO3溶液中有气体放出,试推断NH4HCO3溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”)。
(4)有相同温度下相同浓度的四种盐溶液:A.NH4HCO3;B.NH4A;C.(NH4)2SO4;D.NH4Cl,按pH由大到小的顺序排列______ _(填序号)。
(6分)在80℃时,将0.40 mol N2O4气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g) △H= +57 kJ·mol-1,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
n(N2O4)/mol |
0.40 |
a |
0.20 |
c |
d |
e |
n(NO2)/mol |
0.00 |
0.24 |
b |
0.52 |
0.60 |
0.60 |
(1)计算a = ,此温度时该反应的平衡常数K= ;
(2)改变条件使反应重新达到平衡,能使c(NO2)/c(N2O4)值变小的措施有(填序号) 。
A.增大N2O4的起始浓度 B.升高温度
C.使用高效催化剂 D.向混合气体中通入稀有气体
把物质的量均为0.1mol的AlCl3、CuCl2和H2SO4溶于水制成100ml的混合溶液,用石墨做电极电解,并收集两电极所产生的气体,一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同。则下列描述正确的是( )
A.电路中共转移0.9mol电子
B.阳极得到的气体中有O2且其物质的量为0.35mol
C.阴极质量增加3.2g
D.铝元素以均Al(OH)3的形式存在
某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变其一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量):
根据以上规律判断,下列结论正确的是( )
A.反应Ⅰ:△H>0, B.反应Ⅱ:△H>0,
C.反应Ⅲ:△H>0 D.反应Ⅳ:△H<0,