【題目】【加試題】氮及其化合物在生活和生產中應用廣泛。
(1)N2O是一種強大的溫室氣體,在一定條件下,其分解的化學方程式為:2N2O(g)=2N2(g)+O2(g) ΔH<0,你認為該反應的逆反應是否自發(fā)進行,請判斷并說明理由___________。
某研究小組為針對N2O的分解進行研究,常溫下,在1L恒容容器中充入0.100mol N2O氣體,加熱到一定溫度后使之反應,請畫出容器中氣體的總濃度c(總)隨時間t變化的總趨勢圖。_____________
(2)①N2O5是一種新型硝化劑。工業(yè)上可用N2O4通過電解制備N2O5,陰、陽極室之間用質子交換膜隔開,兩極電解液分別為稀硝酸溶液和溶有N2O4的無水硝酸,用惰性電極電解時,生成N2O5極室的電極反應式為_____________。
②已知,一定條件下有下列反應:
Ⅰ2N2O5(g)4NO2(g)+ O2(g) ΔH1
Ⅱ2NO2(g)2NO(g)+ O2(g) ΔH2
Ⅲ2NaOH(aq)+N2O5(g)=2NaNO3(aq)+H2O(1) ΔH3
寫出NO和O2的混合物溶于NaOH溶液生成硝酸鹽的熱化學方程式___________。
在容積為2L的恒容密閉容器中充入1.00mol N2O5,假設在T℃時只發(fā)生反應Ⅰ、Ⅱ,若達到平衡狀態(tài)后O2為1.00mol,NO2為0.400mol,則T℃時反應Ⅰ的平衡常數的值為_________。
(3)NH3和Cr2O3固體在高溫下可以制備多功能材料CrN晶體,其反應為Cr2O3(s)+2NH3(g) 2CrN(s)+3H2O(g)。在800℃時,為降低相同時間內收集到的粗產品中氧的含量,通過提高反應器中NH3(g)流量的工藝手段達成,請解釋可能的原因___________。
【答案】 一定不能,因為該逆反應的ΔS<0、ΔH>0,所以該逆反應不能自發(fā) N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+ 4NO(g)+3O2(g)+4NaOH(aq)=4NaNO3(aq)+2H2O(1) ΔH=ΔH3-ΔH1-2ΔH2 8.00×10-2 高NH3流量相當于使c(NH3)濃度增大,若反應為達平衡,反應物濃度增加反應速率加快,一定時間內Cr2O3轉化率提高;若反應達到平衡,反應物濃度增加且?guī)ё逪2O(g),都使平衡轉移,提高Cr2O3的平衡轉戶率。
【解析】(1)根據方程式可知該逆反應的ΔS<0、ΔH>0,所以根據ΔG=ΔH-T·ΔS可知該逆反應一定不能自發(fā)。N2O的分解反應是體積增加的可逆反應,則容器中氣體的總濃度c(總)隨時間t變化的總趨勢圖為。(2)①N2O4在陽極失去電子轉化為N2O5,由于電解質溶液顯酸性,則用惰性電極電解時生成N2O5極室的電極反應式為N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+。②已知:
Ⅰ2N2O5(g)4NO2(g)+ O2(g) ΔH1
Ⅱ2NO2(g)2NO(g)+ O2(g) ΔH2
Ⅲ2NaOH(aq)+N2O5(g)=2NaNO3(aq)+H2O(1) ΔH3
根據蓋斯定律可知Ⅲ-Ⅰ-2×Ⅱ即得到NO和O2的混合物溶于NaOH溶液生成硝酸鹽的熱化學方程式4NO(g)+3O2(g)+4NaOH(aq)=4NaNO3(aq)+2H2O(1) ΔH=ΔH3-ΔH1-2ΔH2。
設平衡時N2O5是xmol,消耗N2O5是(1-x)mol,反應Ⅰ中生成氧氣和NO2分別是0.5×(1-x)mol、(2-2x)mol,因此參加反應Ⅱ的NO2是(2-2x)mol-0.4mol,反應Ⅱ中生成氧氣是(1-x)mol-0.2mol,則(1-x)mol-0.2mol+0.5×(1-x)mol=1mol,解得x=0.2,則平衡時N2O5(g)、NO2(g)、O2(g)的濃度分別是0.1mol/L、0.2mol/L、0.5mol/L,因此T℃時反應Ⅰ的平衡常數的值為=0.08。(3)高NH3流量相當于使c(NH3)濃度增大,若反應未達平衡,反應物濃度增加反應速率加快,一定時間內Cr2O3轉化率提高;若反應達到平衡,反應物濃度增加且?guī)ё逪2O(g),都使平衡轉移,提高Cr2O3的平衡轉化率。
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【題目】【福建省寧德市2017屆高三畢業(yè)班第三次質量檢查化學試題】 化學與生產、生活、環(huán)境密切相關。下列有關說法正確的是
A. 酸雨的pH在5.6~7.0之間 B. 向海水中加入明礬可以使海水淡化
C. 硅太陽能電池與原電池的原理相同 D. CO2和CH4均能引起溫室效應
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【題目】設NA表示為阿伏加德羅常數,下列敘述中,正確的是( 。
A. 常溫常壓下,16 gSO2所含的分子數為0.25NA
B. 46 gNO2與N2O4的混合氣體中所含的分子數是1NA
C. 0.1 molCl2完全反應,轉移電子數目一定為0.2NA
D. 0.1 molH2與Cl2的混合氣體充分反應后,體系中含有共價鍵總數為0.2NA
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【題目】下列相關敘述正確的是( )
A.甲烷的燃燒熱為-890.3kJ·mol-1,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
B. 500℃、30MPa下,將0.5mol N2和 1.5molH2置于密閉的容器中充分反應生成NH3,放熱19.3kJ,其熱化學方程式為:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ; △H=-38.6kJ·mol-1
C. H2SO4(aq)+ 2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) △H=-114.6 kJmol-1 為 H2SO4和 NaOH 反應的中和熱對應的熱反應方程式
D.由 C(石墨)=C(金剛石); △H= +1.9 kJ·mol-1 可知, 金剛石比石墨能量高
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【題目】12mL濃度為0.10molL-1的Na2SO3溶液,恰好與10mL濃度為0.04molL-1的K2Cr2O7溶液完全反應,已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化為Na2SO4,則元素Cr在還原產物中的化合價為
A. +5
B. +4
C. +3
D. +2
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【題目】氧硫化碳(COS)可作儲糧殺蟲劑,已知COS與CO2的結構相似,試寫出COS的電子式___________,COS屬于_______分子(填“極性”或“非極性”)。COS的沸點___________CO2的沸點(填“大于”或“小于”),并說出理由_________________________________________________________________。
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【題目】0.6mol鋅粉跟過量鹽酸反應,在一定溫度下,為加快反應速率但又不影響生成氫氣的總量,可向反應混合物中加入適量的( )
A.銅粉
B.醋酸鋅溶液
C.氯化銅固體
D.二氧化錳
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【題目】下列反應在任何溫度下均能自發(fā)進行的是( )
A. 2N2(g)+O2(g)═2N2O(g)△H=+163kJmol1 B. Ag(s)+1/2Cl2(g)═2AgCl(s)△H=127kJmol1 C. 2HgO(s)═2Hg(l)+O2(g)△H=+91kJmol1 D. 2H2O2(l)═O2(g)+2H2O(l)△H=98kJmol1
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