(14分)运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3; 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),平衡时,混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图所示。根据图示回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H 0(填 “>”或“<”);若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡 移动(填“向左”“向右”或“不移动”)
②若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1,K2,则K1 K2;温度为T1时,反应进行到状态D时, (填“>”“<”或“=”)
(2)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,
①如图是一定的温度和压强下N2(g)和H2(g)反应生成lmol NH3(g)过程中能量变化示意图,图中E1、E2分别表示的意义是____________、____________
②请写出工业合成氨的热化学方程式: (△H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示)
(10分)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数的测定。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(oC) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
平衡总压强(kPa) | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
平衡气体总浓度(×10-3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
(1)可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。
A.v(NH3)=2 v(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
D.密闭容器中气体密度不变
(2)根据表中数据,写出15.0℃时的分解平衡常数计算表达式及结果(结果保留三位有效数字):_______________。
(3)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0,熵变△S___0(填>、<或=)。
甲醇、空气和强碱溶液做电解质的手机燃料电池中所发生的反应为:
2CH3OH+3O2+4OH- 2CO32-+6H2O,下列有关说法正确的是
A.放电时,CH3OH参与反应的电极为正极
B.放电时,负极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
C.充电时,电解质溶液的pH逐渐增大
D.放电时,每通入标况下11.2L O2完全反应转移电子数为1mol
近年来,加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3),碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极,以KI溶液为电解液,在一定条件下电解,反应方程式为:KI + 3H2O KIO3 + 3H2↑。下列有关说法正确的是
A.电解时,石墨作阴极,不锈钢作阳极
B.电解时,阳极反应是: I – – 6e – + 3H2O = IO3 – + 6H+
C.溶液调节至强酸性,对生产有利
D.电解前后溶液的pH几乎不变
短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是
A.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构
B.元素X的一种单质是自然界中硬度最大的物质
C.元素Y的单质只能与盐酸等酸反应生成氢气,而不能和碱反应
D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
下列实验现象预测正确的是
A.实验I:振荡后静置,上层溶液颜色保持不变
B.实验II:酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去
C.实验III:微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D.实验IV:继续煮沸溶液至红褐色,停止加热,当光束通过体系时可产生丁达尔效应