【題目】含氮化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要作用。
(1)氨和N2H4是兩種常見的氮氫化合物。已知:
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H1=-541.8kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)△H2=-534kJ·mol-1
則NH3(g)和O2(g)制取N2H4(g)的熱化學(xué)方程式為_______________
(2)二氧化氮在一定條件下能發(fā)生如下反應(yīng):
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-42kJ·mol-1
在體積為2L的恒容密閉容器中充入SO2(g)和NO2(g),實驗所得數(shù)據(jù)如下:
實驗編號 | 溫度 | 起始物質(zhì)的量/mol | 平衡時物質(zhì)的量/mol | |
n(SO2) | n(NO2) | n(NO) | ||
甲 | T1 | 4 | 2 | 0.8 |
乙 | T2 | 2 | 4 | 0.6 |
丙 | T1 | 2 | 1 | a |
①在實驗甲中,若2min時測得放出的熱量是8.4kJ,該溫度下的平衡常數(shù)為_______(保留到小數(shù)點后兩位)
②由表中數(shù)據(jù)可推知T1_____T2(填“﹥“<”或“=”)
③實驗丙中,達到平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率為_______
(3)使用間接電化學(xué)法可以處理煤煙氣中的NO,反應(yīng)原理如下圖所示,已知電解池溶液的pH在4-7之間,寫出陰極的電極反應(yīng)式____________________。
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【答案】 4NH3(g)+ O2(g) 2N2H4(g)+2H2O(g) △H=526.2kJmol-1 0.17 < 40% 2HSO3-+ 2e-+2H+==S2O42-+2H2O
【解析】試題分析:本題考查蓋斯定律的應(yīng)用,化學(xué)平衡常數(shù)的計算,圖表數(shù)據(jù)的分析,電解池中電極反應(yīng)式的書寫。
(1)將反應(yīng)編號:
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)△H1=-541.8kJ·mol-1(①式)
N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)△H2=-534kJ·mol-1(②式)
應(yīng)用蓋斯定律,①式-②式2,得4NH3(g)+O2(g)2N2H4(g)+2H2O(g)ΔH=(-541.8kJ/mol)-(-534kJ/mol)2=526.2kJ/mol,則NH3(g)和O2(g)制取N2H4(g)的熱化學(xué)方程式為:4NH3(g)+O2(g)2N2H4(g)+2H2O(g)ΔH=526.2kJ/mol。
(2)①用三段式,NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)
c(起始)(mol/L)1 2 0 0
c(轉(zhuǎn)化)(mol/L)0.4 0.4 0.4 0.4
c(平衡)(mol/L)0.6 1.6 0.4 0.82=0.4
該溫度下的平衡常數(shù)為=0.17。
②若在T1溫度下,甲中起始加入2molSO2和4molNO2,根據(jù)該反應(yīng)的特點可判斷平衡時NO物質(zhì)的量為0.8mol;T2溫度下,乙中起始加入2molSO2和4molNO2,平衡時NO物質(zhì)的量為0.6mol0.8mol,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則T1T2。
③丙和甲中溫度相同,丙中起始SO2、NO2物質(zhì)的量為甲中的一半,丙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上將體積擴大為原來的兩倍,減小壓強,平衡不移動,丙中NO2的轉(zhuǎn)化率與甲中相同,甲中NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為100%=40%,則丙中NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為40%。
(3)根據(jù)圖中物質(zhì)的流向,左邊Pt電極上HSO3-轉(zhuǎn)化成S2O42-,S元素的化合價從HSO3-中的+4價降為S2O42-中的+3價,左邊Pt電極為陰極,陰極電極反應(yīng)為2HSO3-+2e-→S2O42-,結(jié)合溶液的pH在4~7之間,原子守恒和電荷守恒,陰極電極反應(yīng)式為2HSO3-+2e-+2H+
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【題目】利用生活中常見的材料可以進行很多科學(xué)實驗,甚至制作出一些有實際應(yīng)用價值的裝置來,下圖就是一個用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動玩具的電池的示意圖。該電池工作時,有關(guān)說法正確的是( )
A. 鋁罐將逐漸被腐蝕
B. 炭粒和炭棒上發(fā)生的反應(yīng)為O2+4e- = 2O2-
C. 炭棒應(yīng)與玩具電機的負極相連
D. 該電池工作一段時間后炭棒和炭粒的質(zhì)量會減輕
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【題目】將一定量純凈的氨基甲酸銨(NH2COONH4)置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下,使其達到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),下列說法中說明反應(yīng)已達到化學(xué)平衡的是
A. 密封容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
B. 密封容器中c(NH3):c(CO2)=2:1
C. 密封容器中混合氣體的密度不變
D. 密封容器中氨氣的體積分數(shù)不變
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【題目】已知反應(yīng)mX(g)+nY(g)qZ(g)的△H<0,m+n﹥q,在恒容密閉容器中反應(yīng)達到平衡時,下列說法正確的是( )
A. 通入稀有氣體,體系壓強增大,平衡向正反應(yīng)方向移動
B. 降低溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小
C. 增加X的物質(zhì)的量,X的轉(zhuǎn)化率增大
D. 增加X的物質(zhì)的量,Y的轉(zhuǎn)化率增大
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【題目】化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列敘述錯誤的是
A.SO2可用于漂白紙漿B.SiO2可用于制光導(dǎo)纖維
C.NaClO溶液可用于殺菌消毒D.Cu(OH) 2可用作口服制酸劑
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【題目】下列反應(yīng)中,不屬于四種基本反應(yīng)類型,但屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
B.CH4+2O2 CO2+2H2O
C.2KClO3 2KCl+3O2↑
D.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
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【題目】下列說法中正確的是( )
A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的,凡是吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的
B.自發(fā)反應(yīng)熵一定增大,非自發(fā)反應(yīng)熵一定減小或不變
C.要判斷反應(yīng)進行的方向,必須綜合考慮體系的焓變和熵變
D.自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)
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【題目】氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的用途、貫穿古今.
(1)水是人體的重要組成部分,是人體中含量最多的一種物質(zhì).而“四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系”也可用圖1表達.試寫出有水參加的符合反應(yīng)類型Ⅳ的一個化學(xué)方程式: , 其中水為劑.
(2)過氧化氫俗名雙氧水,醫(yī)療上利用它有殺菌消毒作用來清洗傷口.關(guān)于雙氧水,回答下列問題: ①下列反應(yīng)中,H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是
A.Na2O2+2HCl═2NaCl+H2O2 B.Ag2O+H2O2═2Ag+O2↑+H2O
C.2H2O2═2H2O+O2↑ D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH═2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
②保存過氧化氫的試劑瓶上最適合貼上的一個標(biāo)簽是圖2中(填序號)
(3)焊接銅器時,可先用NH4Cl 除去其表面的氧化銅再進行焊接,該反應(yīng)可表示為:4CuO+2NH4Cl 3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O ①用雙線橋標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 .
②該反應(yīng)中,被氧化的元素是 , 氧化劑是 .
③還原劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為 .
④反應(yīng)中若產(chǎn)生0.2mol的氮氣,則有mol的電子轉(zhuǎn)移.
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