【題目】氮及其化合物如NH3及銨鹽、N2H4、N2O4等在中學化學、化工工業(yè)、國防等領(lǐng)域占有重要地位。

(1)已知反應NO2(g)+CO(g) = NO(g) +CO2(g)的能量變化如圖所示,下列說法正確的是________。

A.圖中A→B的過程為放熱過程

B.1molNO21molCO的鍵能總和大于1molNO1molCO2的鍵能總和

C.該反應為氧化還原反應

D.1molNO2(g)1molCO(g)的總能量低于1molNO(g)1molCO2(g)的總能量

(2)N2O4NO2之間存在反應N2O4(g)2NO2(g)。將一定量的N2O4放入恒容密閉容器中,測得其平衡轉(zhuǎn)化率[a(N2O4)]隨溫度的變化如圖所示。

由圖推測該反應的△H___0(填“>”或“<”),理由為________________

圖中a點對應溫度下,已知N2O4的起始壓強為108 kPa,則該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=_________kPa(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。

在一定條件下,該反應N2O4、NO2的消耗速率與自身壓強間存在關(guān)系v( N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是與反應溫度有關(guān)的常數(shù)。相應的速率壓強關(guān)系如圖所示,一定溫度下,k1、k2與平衡常數(shù)Kp的關(guān)系是k1=___________,在下左圖上標出的點中,能表示反應達到平衡狀態(tài)的點為__________(填字母代號)。

(3)以四甲基氯化銨[(CH3)4NCl]水溶液為原料,通過電解法可以制備四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH],裝置如圖所示。

收集到(CH3)4NOH的區(qū)域是______(a、b、cd)。

寫出電解池總反應(化學方程式)___________________________。

【答案】C > 溫度升高,α(N2O4)增加,說明平衡右移。該反應為吸熱反應,H>0 115.2 k2×Kp/2 BD d 2(CH3)4NCl+2H2O2(CH3)4NOH+H2↑+Cl2

【解析】

(1)A、A→B能量升高,屬于吸熱過程,故A錯誤;

B、反應物的能量高于生成物的能量,此反應為放熱反應,則1molNO21molCO的鍵能總和小于1molNO1molCO2的鍵能總和,故B錯誤;

C、反應中CN的化合價發(fā)生變化,則反應屬于氧化還原反應,故C正確;

D、根據(jù)圖像,反應物總能量高于生成物總能量,則1molNO21molCO的總能量高于1molNO1molCO2的總能量,故D錯誤;

(2)①隨著溫度的升高,N2O4轉(zhuǎn)化率增大,升高溫度平衡向正反應方向進行,根據(jù)勒夏特列原理,正反應方向為吸熱反應,即△H>0;

令起始時N2O4物質(zhì)的量為1mol,N2O4(g)2NO2(g)

起始: 1 0

變化: 0.4 0.8

平衡: 0.6 0.8 其他條件相同,壓強之比等于物質(zhì)的量之比,達到平衡時的壓強為108×1.4/1kPa=151.2kPa,NO2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.8/(0.6+0.8)=4/7,N2O4的物質(zhì)的量分數(shù)為3/7,根據(jù)平衡常數(shù)的定義,Kp==115.2kPa;

化學平衡常數(shù)Kp=[p(NO2)]2/p(N2O4),利用速率之比等于化學計量數(shù)之比, v(N2O4)/v(NO2)=1/2,將公式代入,得出=1/2,得出k1=k2×Kp/2;滿足平衡條件,v(NO2)=2v(N2O4),即為平衡點,BD點的壓強之比等于其反應速率之比的1:2,所以BD點為平衡點;

(4)①以石墨為電極電解四甲基氯化銨制備四甲基氫氧化銨,需要OH的參加,電解過程中陰極得到電子生成H2,得到OH,收集到四甲基氫氧化銨的區(qū)域是陰極區(qū),即d口;

②根據(jù)電解原理,電解過程中生成物為四甲基氫氧化銨、H2Cl2電解反應的化學方程式為2(CH3)4NCl+2H2O2(CH3)4NOH+H2↑+Cl2。

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A. 4v(NH3)=5v(O2) B. 5v(O2)=6v(H2O)

C. 2v(NH3)=3v(H2O) D. 4v(O2)=5v(NO)

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【題目】同學為了驗證碳和硅兩種元素非金屬性的相對強弱,用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗)。

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Ⅰ.打開彈簧夾1,關(guān)閉彈簧夾2,并打開活塞a,滴加鹽酸。

Ⅱ.A中看到白色沉淀時,關(guān)閉彈簧夾1,打開彈簧夾2時,關(guān)閉活塞a。

請回答:

1)盛放鹽酸的儀器名稱是___________

2)通過步驟得知鹽酸具有的性質(zhì)是________(填字母)。

A.酸性 B.還原性 C.氧化性 D.揮發(fā)性

3C裝置中的X________(寫化學式)。

4)為了驗證碳的非金屬性強于硅,步驟中未寫出的現(xiàn)象是___________________。

若通入D中的CO2足量,D中發(fā)生反應的離子方程式是______________________。

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