NH3、N2H4在工业生产和国防建设中都有广泛应用。回答下列问题:
(1)①N2H4 (g) N2(g)+2H2(g) △H1
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H2
③7N2H4(g) 8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g) △H3
△H3=___________ (用含△H1和△H2的代数式表示)。
(2)纳米钴的催化作用下,N2H4可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。当反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示。
该反应的△H________ (填“>”或“<”)0,N2H4发生分解反应的化学方程式为___________ 。
(3)T℃时,向一体积为5L 的恒容密闭容器中充入总物质的量为2 mol的CO2和NH3,在一定条件下发生反应:2NH3(g)+CO2(g)====CO(NH2)2(s)+H2O(g)。混合气体中氨气的体积分数随反应时间的变化如图所示。
① 0~60s内,反应速率v(CO2)=________ mol/(L·s)
② T℃时,该反应的化学平衡常数K=________ 。
(1)①N2H4 (g) N2(g)+2H2(g) △H1
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H2
③7N2H4(g) 8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g) △H3
△H3=
(2)纳米钴的催化作用下,N2H4可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。当反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示。
该反应的△H
(3)T℃时,向一体积为5L 的恒容密闭容器中充入总物质的量为2 mol的CO2和NH3,在一定条件下发生反应:2NH3(g)+CO2(g)====CO(NH2)2(s)+H2O(g)。混合气体中氨气的体积分数随反应时间的变化如图所示。
① 0~60s内,反应速率v(CO2)=
② T℃时,该反应的化学平衡常数K=
更新时间:2017-10-12 21:13:38
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【推荐1】空气中的污染物主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此对CO、SO2、NOx等进行研究就具有重要意义。
回答下列问题:
(1)为减少CO、SO2污染的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ·mol-1
焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为___ 。
②在含硫燃料中加入石灰石,燃煤生成的SO2即可转化为CaSO4。该化学方程式为___ 。
(2)有人设想,用SO2~碘循环分解水制氢,主要涉及下列反应:
Ⅰ.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
Ⅱ.2HI(g)H2(g)+I2(g)
Ⅲ.2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)
①一定温度下,若向2L容积不变的密闭容器中加入2mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。0~2min内的平均反应速率v(HI)=___ ;相同温度下,若向该容器中开始加入的HI(g)物质的量是4mol,则___ 是原来的2倍。(填字母编号)
A.平衡时容器内气体的平均相对分子质量
B.平衡时H2的体积分数
C.达到平衡的时间
D.平衡时I2的物质的量
②能说明反应Ⅲ在恒容下达到平衡的标志是___ (填字母编号)
A.2v正(SO2)=v逆(O2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氧气的体积分数不变
③在CuCl2热溶液中通入SO2气体可制备CuCl沉淀,该反应的离子方程式为___ 。
回答下列问题:
(1)为减少CO、SO2污染的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
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C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ·mol-1
焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为
②在含硫燃料中加入石灰石,燃煤生成的SO2即可转化为CaSO4。该化学方程式为
(2)有人设想,用SO2~碘循环分解水制氢,主要涉及下列反应:
Ⅰ.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
Ⅱ.2HI(g)H2(g)+I2(g)
Ⅲ.2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)
①一定温度下,若向2L容积不变的密闭容器中加入2mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。0~2min内的平均反应速率v(HI)=
A.平衡时容器内气体的平均相对分子质量
B.平衡时H2的体积分数
C.达到平衡的时间
D.平衡时I2的物质的量
②能说明反应Ⅲ在恒容下达到平衡的标志是
A.2v正(SO2)=v逆(O2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
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③在CuCl2热溶液中通入SO2气体可制备CuCl沉淀,该反应的离子方程式为
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【推荐2】Ⅰ. 煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和,起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应平衡时,的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。
(1)有利于反应Ⅰ自发进行的条件是_______ 。
(2)下列说法正确的是_______ 。
A. 平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡不移动
B. 混合气体的密度保持不变时,不能说明反应体系已达到平衡
C. 平衡时整个体系吸收31.2kJ能量
D. 反应Ⅱ的化学方程式左右两侧的计量数之和相等,所以反应Ⅱ的
E. 平衡时的体积分数不可能大于
(3)反应Ⅰ的平衡常数_______ MPa。[:以气体物质的分压替代浓度计算得到的平衡常数,,p表示平衡时总压,x(B)表示平衡系统中B的物质的量分数]
Ⅱ. 捕获和转化可减少排放并实现资源利用,原理如图2所示。反应①完成之后,以为载气,将恒定组成的、混合气匀速通入恒温反应器,流出气体各组分的气体流速随时间变化如图3所示。反应过程中始终未检测到,在催化剂上有积碳。
(4),比n(CO)多,可能发生副反应的化学方程式为_______ 。
(5)时刻,副反应生成的速率_______ 反应②生成速率(填“>”、“<”或“=”)。
(6)后CO、流速变化的可能原因是_______ 。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应平衡时,的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。
(1)有利于反应Ⅰ自发进行的条件是
(2)下列说法正确的是
A. 平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡不移动
B. 混合气体的密度保持不变时,不能说明反应体系已达到平衡
C. 平衡时整个体系吸收31.2kJ能量
D. 反应Ⅱ的化学方程式左右两侧的计量数之和相等,所以反应Ⅱ的
E. 平衡时的体积分数不可能大于
(3)反应Ⅰ的平衡常数
Ⅱ. 捕获和转化可减少排放并实现资源利用,原理如图2所示。反应①完成之后,以为载气,将恒定组成的、混合气匀速通入恒温反应器,流出气体各组分的气体流速随时间变化如图3所示。反应过程中始终未检测到,在催化剂上有积碳。
(4),比n(CO)多,可能发生副反应的化学方程式为
(5)时刻,副反应生成的速率
(6)后CO、流速变化的可能原因是
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【推荐3】I.研究氮氧化物的反应机理,对于消除对环境的污染有重要意义。某化学小组查阅资料知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
①2NO(g)N2O2(g)(快) V1正=K1正c2(NO)V1逆=K1逆c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) V2正=K2正c(N2O2)V2逆=K2逆c2(NO2)
请回答下列问题:
(1)写出反应2NO+O2=2NO2的热化学方程式_______________ (焓变用含和的式子表示。
(2)一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用K1正、K1逆、K2正、K2逆表示的平衡常数表达式K=___________________ 。
(3)工业上可用氨水作为NO2的吸收剂,NO2通入氨水发生的反应:2NO2+2NH3H2O=NH4NO3+NH4NO2+H2O若反应后的溶液滴入甲基橙呈红色,则反应后溶液中c(NO)+c(NO)____ c(NH)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)工业上也可用电解法处理氮氧化物的污染。电解池如图所示,阴阳电极间是新型固体氧化物陶瓷,在一定条件下可传导O2-。该电解池阴极的电极反应式是_________ 。
II.在一定温度、压强下,向密闭容器中投入一定量N2和H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
①下列措施中能加快反应速率并提高氢气的转化率的是__________ (填字母)。
a.其他条件不变时,压缩容器体积
b.其他条件不变时,升高反应体系温度
c.使用合适的催化剂
d.保持容器体积不变,充入一定量的氮气
②实际生产中往往需要将温度控制在一个合适的范围,分析温度不宜过高也不宜过低的原因:_______ 。
①2NO(g)N2O2(g)(快) V1正=K1正c2(NO)V1逆=K1逆c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) V2正=K2正c(N2O2)V2逆=K2逆c2(NO2)
请回答下列问题:
(1)写出反应2NO+O2=2NO2的热化学方程式
(2)一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用K1正、K1逆、K2正、K2逆表示的平衡常数表达式K=
(3)工业上可用氨水作为NO2的吸收剂,NO2通入氨水发生的反应:2NO2+2NH3H2O=NH4NO3+NH4NO2+H2O若反应后的溶液滴入甲基橙呈红色,则反应后溶液中c(NO)+c(NO)
(4)工业上也可用电解法处理氮氧化物的污染。电解池如图所示,阴阳电极间是新型固体氧化物陶瓷,在一定条件下可传导O2-。该电解池阴极的电极反应式是
II.在一定温度、压强下,向密闭容器中投入一定量N2和H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
①下列措施中能加快反应速率并提高氢气的转化率的是
a.其他条件不变时,压缩容器体积
b.其他条件不变时,升高反应体系温度
c.使用合适的催化剂
d.保持容器体积不变,充入一定量的氮气
②实际生产中往往需要将温度控制在一个合适的范围,分析温度不宜过高也不宜过低的原因:
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【推荐1】回答下列问题
(1)已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ/mol
2Hg(l)+O2(g)= 2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ/mol
则Zn和HgO反应生成ZnO和Hg的热化学方程式为_______
(2)某温度时,在一密闭容器中,A、B、C三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
则该反应的化学方程式为_______ (用A、B、C表示)
(3)温度一定时, 于密闭容器中发生可逆反应: mA(g) + nB(g) pC(g), 达到平衡, 若将混合气体的体积压缩到原来的 1/2, 当再次达到平衡时, C的浓度为原平衡时C的浓度的 1.9 倍, 则 m + n_______ p(填“>、<、=” )。
(1)已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ/mol
2Hg(l)+O2(g)= 2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ/mol
则Zn和HgO反应生成ZnO和Hg的热化学方程式为
(2)某温度时,在一密闭容器中,A、B、C三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
则该反应的化学方程式为
(3)温度一定时, 于密闭容器中发生可逆反应: mA(g) + nB(g) pC(g), 达到平衡, 若将混合气体的体积压缩到原来的 1/2, 当再次达到平衡时, C的浓度为原平衡时C的浓度的 1.9 倍, 则 m + n
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解题方法
【推荐2】卤化铵(NH4X)在工业上应用十分广泛。
(1)卤化铵分解过程是质子传递过程,HX越稳定,对应的铵盐热稳定性越差。由此推知,NH4F、NH4Cl、NH4Br、NH4I中分解温度最低的是___________ (填化学式)。
(2)已知:①
②
③
④
由此推知, =___________ (用含、和的代数式表示)。
(3)溴化铵溶液显___________ 性,用离子方程式解释原因:___________ 。
(4)常温下,将氨水与氯化铵溶液混合,得到的混合溶液。溶液中、与pH的关系如图所示。表示的变化的曲线是___________ (填“A”或“B”)。 常温下,NH3•H2O的电离平衡常数K=___________ 。pH=9.5时,溶液中离子浓度从大到小的顺序为___________ 。
(1)卤化铵分解过程是质子传递过程,HX越稳定,对应的铵盐热稳定性越差。由此推知,NH4F、NH4Cl、NH4Br、NH4I中分解温度最低的是
(2)已知:①
②
③
④
由此推知, =
(3)溴化铵溶液显
(4)常温下,将氨水与氯化铵溶液混合,得到的混合溶液。溶液中、与pH的关系如图所示。表示的变化的曲线是
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【推荐3】二甲醚(CH3OCH3)被称为“21世纪的清洁燃料”。以CO2、H2为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1=-122.5kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=___________ 。该反应在___________ (填“较高温度”、“较低温度”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)在压强不变、CO2和H2的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。
已知:CH3OCH3的选择性=
其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是曲线___________ (填“①”或“②”);投料一定时,为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性,应选择的反应条件为___________ ;
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是___________ 。
(3)对于反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ·mol-1,反应速率=v正-v逆=k正p(CO2)·p(H2)-k逆p(CO)·p(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①升高温度,k正-k逆___________ (填“增大”、“减小”或“不变”);
②在TK、101kPa下,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料,CO2转化率为50%时,逆=1.25正,计算用气体分压表示的平衡常数KP=___________ 。
(4)下图为绿色“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
①a电极的电极反应式为___________ 。
②标准状况下,该电池每消耗11.2LO2,有___________ molH+向___________ 极移动(填“a”或“b”)。
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1=-122.5kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=
(2)在压强不变、CO2和H2的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。
已知:CH3OCH3的选择性=
其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是曲线
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是
(3)对于反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ·mol-1,反应速率=v正-v逆=k正p(CO2)·p(H2)-k逆p(CO)·p(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①升高温度,k正-k逆
②在TK、101kPa下,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料,CO2转化率为50%时,逆=1.25正,计算用气体分压表示的平衡常数KP=
(4)下图为绿色“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
①a电极的电极反应式为
②标准状况下,该电池每消耗11.2LO2,有
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【推荐1】消除氮氧化物(主要为NO和NO2)污染是“蓝天计划”的重要内容之一。
(1)甲烷还原方法是在催化剂作用下可消除氮氧化物(主要为NO和NO2)污染, NO、O2和CH4的混合物反应体系主要发生如下反应:
2NO(g) + O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ•mol-1 ①
CH4(g) + 2O2(g)CO2(g) +2H2O (g) ΔH=-802. 3 kJ•mol-1 ②
CH4(g) + 4NO(g)2N2(g) + CO2(g) + 2H2O (g) ΔH=-1160 kJ•mol-1 ③
① 则反应CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O (g) 的ΔH=______ 。
② 反应CH4(g) + 2O2(g)CO2(g) +2H2O (l) ΔH=-a kJ•mol-1,则a____ 802. 3(填“>”、“<”或“=”)。
③ 在一定温度下,提高反应③中NO 转化率可采取的措施是_____ 。
(2)利用电化学装置可消除氮氧化物污染,变废为宝。
① 图Ⅰ装置实现的能量转化形式是_____ 。石墨Ⅱ电极上发生的电极反应方程式为_____ 。相同条件下,放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为_____ 。
② 图Ⅱ为电解NO制备NH4NO3的装置。该装置中阳极的电极反应式为_____ 。“反应室”中发生反应的离子方程式为_____ 。
(1)甲烷还原方法是在催化剂作用下可消除氮氧化物(主要为NO和NO2)污染, NO、O2和CH4的混合物反应体系主要发生如下反应:
2NO(g) + O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ•mol-1 ①
CH4(g) + 2O2(g)CO2(g) +2H2O (g) ΔH=-802. 3 kJ•mol-1 ②
CH4(g) + 4NO(g)2N2(g) + CO2(g) + 2H2O (g) ΔH=-1160 kJ•mol-1 ③
① 则反应CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O (g) 的ΔH=
② 反应CH4(g) + 2O2(g)CO2(g) +2H2O (l) ΔH=-a kJ•mol-1,则a
③ 在一定温度下,提高反应③中NO 转化率可采取的措施是
(2)利用电化学装置可消除氮氧化物污染,变废为宝。
① 图Ⅰ装置实现的能量转化形式是
② 图Ⅱ为电解NO制备NH4NO3的装置。该装置中阳极的电极反应式为
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【推荐2】二甲醚是无色气体,可作为一种新型能源,同时也是重要的化工原料,采用催化加氢可合成二甲醚,发生的反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得(平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。(已知:的选择性)
其中表示平衡时的选择性的曲线是___________ (填“①”或“②”);温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是___________ 。
(2)对于反应Ⅱ的反应速率其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压总压物质的量分数)。
a.达到平衡后,降低温度,___________ (填“增大”、“减小”或”不变”);
b.在一定温度和压强下的反应Ⅱ,按照n(CO2):n(H2)=6:7投料,当CO2转化率为50%时,用气体分压表示的平衡常数___________ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得(平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。(已知:的选择性)
其中表示平衡时的选择性的曲线是
(2)对于反应Ⅱ的反应速率其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压总压物质的量分数)。
a.达到平衡后,降低温度,
b.在一定温度和压强下的反应Ⅱ,按照n(CO2):n(H2)=6:7投料,当CO2转化率为50%时,用气体分压表示的平衡常数
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【推荐3】某化学兴趣小组对重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]的部分性质及组成进行探究。已知:(橙色)+H2O2(黄色)+2H+。
(1)在试管中加入少量(NH4)2Cr2O7固体,滴加足量的浓KOH溶液,振荡、微热,观察到的主要现象是固体溶解、___________ 、___________ 。
(2)为探究(NH4)2Cr2O7(摩尔质量252g/mol)的分解产物,按如下图连接好装置,在A中加入5.040g样品进行实验
①仪器B的名称是___________ 。
②加热A至恒重,观察到D中溶液不变色,同时测得A、B中质量变化分别为2.00g、1.44g。写出重铬酸铵热分解的化学方程式___________
③C的作用是___________ 。
(1)在试管中加入少量(NH4)2Cr2O7固体,滴加足量的浓KOH溶液,振荡、微热,观察到的主要现象是固体溶解、
(2)为探究(NH4)2Cr2O7(摩尔质量252g/mol)的分解产物,按如下图连接好装置,在A中加入5.040g样品进行实验
①仪器B的名称是
②加热A至恒重,观察到D中溶液不变色,同时测得A、B中质量变化分别为2.00g、1.44g。写出重铬酸铵热分解的化学方程式
③C的作用是
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