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汽车尾气中含有上百种化合物,污染物中以NO为主。请回答下列与NO相关的问题: (...

汽车尾气中含有上百种化合物,污染物中以NO为主。请回答下列与NO相关的问题:

(1)汽车发动机工作时燃料燃烧会使氮气转化为NO。

已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+akJ·mol-1。NO中氮氧键键能为b kJ·mol-1、O=O键能为 c kJ·mol-1

计算N_N的键能为____________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。

(2)NO和CO在一定温度和催化剂的条件下可发生反应:

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)    △H=-538 kJ·mol-1

一定温度下,向体积为2L的密闭容器中充入一定量的NO和CO,发生上述反应。反应过程中测定的部分数据见下表:

时间/min

n(NO)/mol

n(CO)/mol

n(N2)/mol

n(CO2)/mol

0

0.100

0.200

0

0

4

 

 

0.020

 

6

 

 

 

0.050

8

 

 

0.025

 

 

①反应在0~4 min内的平均速率v(CO)=_____________

②下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是____________

a.NO的消耗速率和CO2的生成速率相等        b.容器内的压强不再变化

c.混合气体的密度不再变化                    d.N2的百分含量不再变化

③计算该温度下的平衝常数K=____________

④8min时,其他条件不变,向该反应容器中再通入0.05molNO和0.100CO,重新达到平衡时混合气体中N2的百分含量将____________(填“减小”、“增大”或“不变” )。   

(3)工业上采用电解NO的方法制备NH4NO3,其工作原理如图。X、Y皆为Pt电极,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3

①Y电极上的电极反应式为_______________________________

②若X电极上有11.2L(已换算成标准状况)NO发生反应,则生成NH4NO3的质量为____________g。

 

(2b +a-c) 0.005mol·L-1.min-1 b d 2.2 L/mol 增大 NO -3e-+ 2H2O == NO3-+ 4H+ 66.7g 【解析】(1)根据NO、O2分子中化学键的键能分别是bkJ•mol-1、ckJ•mol-1以及反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+akJ•mol-1,可设N2分子中化学键的键能为X,则有:xkJ•mol-1+ckJ•mol-1-2b=akJ•mol-1,得:X=(a+2b-c)kJ•mol-1; (2)①反应在0~4 min内的平均速率v(CO)=2v(N2)=2×=0.005mol·L-1.min-1; ②a.NO的消耗速率和CO2的生成速率均为正反应速率,无法判断平衡状态,故a错误;b.容器体积不变,混合气体的物质的量不确定,现压强不再变化说明总物质的量一定,是平衡状态,故b正确;c.质量和体积始终不变,混合气体的密度始终不变,无法判断是平衡状态,故c错误;d.N2的百分含量不再变化,量一定,是平衡状态,故d正确;答案为bd; ③反应进行到6min时CO2的物质的量为0.05mol,此时N2的物质的量为0.025mol,与8min时N2的物质的量相同,即6min时反应达到平衡,平衡状态中NO的物质的量为0.100mol-0.050mol=0.050mol、CO的物质的量为0.200mol-0.050mol=0.150mol,该温度下的平衝常数K==2.2; ④8min时,其他条件不变,向该反应容器中再通入0.05molNO和0.100CO,平衡正向移动,重新达到平衡时混合气体中N2的百分含量将增大; (3)①电解NO制备NH4NO3,由图可知阳极Y发生的反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+; ②阴极X极反应为:NO+5e-+6H+=NH4++H2O,阳极Y发生的反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,从两极反应可看出,要使得失电子守恒,阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量,总反应方程式为:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,当补充氨气,最终全部生成硝酸铵,即8NO+7H2O+2NH35NH4NO3,当X电极上有11.2L即0.5molNO发生反应,根据电子守恒可知阳极发生反应的NO的物质的量为0.5mol×=mol,实际参加反应的NO的物质的量为(0.5+)mol=mol,生成NH4NO3的物质的量为0.5mol×,质量为mol××80g/mol=66.7g。 点睛:化学平衡的标志有直接标志和间接标志两大类。一、直接标志:正反应速率=逆反应速率,注意反应速率的方向必须有正向和逆向。同时要注意物质之间的比例关系,必须符合方程式中的化学计量数的比值。二、间接标志:1、各物质的浓度不变。2、各物质的百分含量不变。3、对于气体体积前后改变的反应,压强不变是平衡的标志。4、对于气体体积前后不改变的反应,压强不能做标志。5、对于恒温恒压条件下的反应,气体体积前后改变的反应密度不变是平衡标志。6、对于恒温恒容下的反应,有非气体物质的反应,密度不变是平衡标志。  
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硼及硼的化合物有着广泛的用途。请回答下列问题:

(1)硼在元素周期表中的位置为____________,硼元素有两种天然同位素10B和11B,硼元素的近似相对原子质量为10.8,则两种同位素原子的原子个数之比为_____________

(2)单质硼(B)在一定条件下与NaOH溶液反应生成NaBO2和一种气体,请写出该反应的化学方程式__________________________

(3)硼酸(H3BO3)是一种白色片状晶体,微溶于水,对人体的受伤组织有着和缓的防腐消毒作用。硼酸是一元弱酸,室温时0.1mol/L硼酸的pH为5,计算硼酸的电离常数数K=____________

氟硼酸(HBF4)是一种强酸,仅以离子状态存在于水中,请写出BF4-的电子式    ____________

(4)B2H6是硼的一种气态氢化物,因组成与乙烷(C2H6)相似而被称为乙硼烷。

① 经测定B2H6中B原子最外层也满足8电子结构,由此推测B2H6与C2H6分子结构____________(填“相同”或“不相同”)。

②B2H6可由BF3与NaBH4在一定条件下反应制得,写出该反应的化学方程式_____________

③B2H6是强还原剂,它与水反应生成H3BO3和H2。若有0.1mol B2H6与水完全反应,则产生H2在标准状况下的体积为____________L。

 

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短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X与Q同主族,X的最外层电子数是次外层电子数的2倍,W的最外层电子数等于其电子层数,Y与Z的核外电子数之和等于X与Q的核外电子数之和,下列说法正确的是(  )

A. Z、W、Q、X、Y原子半径依次减小

B. W最高价氧化物对应水化物一定能溶于Z最高价氧化物对应水化物的溶液中

C. Y与Q形成化合物在常温下一定为气态

D. Z、Q元素的单质都可以将X元素的单质从其氧化物中置换出来

 

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常温下,下列说法不正确的是(  )

A. 将pH=4的某酸稀释10倍,测得其pH<5,则该酸为弱酸

B. 相同pH 的 CH3COONa、NaOH 和 Na2CO3三种溶液:c(NaOH)<c(Na2CO3) <c(CH3COONa)

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下列实验装置(固定装置略去)能完成相应实验目的的是(  )

                           

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Li-FeS2热激活电池以固体KCl、LiCl为电解质,放电总反应为:FeS2+4Li=Fe +2Li2S,下列说法不正确的是(  )

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C. 电池放电时K+向正极移动    D. 可用KCl、LiCl的水溶液做电解质溶液

 

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