【題目】偏二甲肼()、肼( )和四氧化二氧( )可作為運載火箭的推進(jìn)劑。

1)已知:

反應(yīng)生成、并放出大量熱,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式( 用含 、 的代數(shù)式表示)__________。該反應(yīng)______(填不是)自發(fā)反應(yīng),判斷的理由是_______

2)肼( )也可用于新型環(huán)保燃料電池中,燃料電池的工作原理示意圖如圖1所示,該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為_________________________________。

3)將4molN2O4放入2 L,恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g),平衡體系中N2O4的體積分?jǐn)?shù)()隨溫度的變化如圖2所示

Dv(正)________v(逆)(填“>”“=”“<”)。

A、B、C點中平衡常數(shù)K的值最大的是________點。 時,N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為________;若達(dá)平衡時間為5 s,則此時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率為________。

③若其條件不變,在原平衡基礎(chǔ)上,再加入一定量,達(dá)到新平衡時,與原平衡相比,NO2的體積分?jǐn)?shù)________(填增大”“不變減小)。

【答案】C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2H2O(g)+2CO2(g) H=H 1-H 2-H3 正反應(yīng)方向是熵增的放熱反應(yīng),H-TS恒小于0 N2H4-4e- +2O2-=N2+2H2O C 25% 0.1molL-1S-1 減小

【解析】

(1)已知:① ,② ,③ ,由蓋斯定律可知①--③得C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2H2O(g)+2CO2(g),據(jù)此計算H,再結(jié)合G=H-TS分析反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行;

(2)燃料電池通O2的極為正極,則通N2H4的極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)物為N2;

(3)①由圖可知,D點未達(dá)到平衡狀態(tài),A點達(dá)到平衡狀態(tài),D→A時反應(yīng)物N2O4的體積分?jǐn)?shù)增大,即反應(yīng)逆向進(jìn)行;

②圖2可知,隨溫度升高,平衡時N2O4的體積分?jǐn)?shù)不斷減小,說明溫度升高平衡正向移動,平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大;T2平衡時N2O4的體積分?jǐn)?shù)為60%

則:=60%,解得:x=1,由此計算N2O4的轉(zhuǎn)化率和平均反應(yīng)速率;

③若其條件不變,在原平衡基礎(chǔ)上,再加入一定量NO2的濃度增大,平衡逆向移動。

(1)已知:① ,② ,③ ,由蓋斯定律可知①--③得C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2H2O(g)+2CO2(g),則H=H 1-H 2-H3,因此反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即H0,且為熵增反應(yīng),即S>0,則G=H-TS恒小于0,說明此反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng);

(2)燃料電池通O2的極為正極,則通N2H4的極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)物為N2,且燃料電池工作時O2-向負(fù)極移動,則該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為N2H4-4e- +2O2-=N2+2H2O;

(3)①由圖可知,D點未達(dá)到平衡狀態(tài),A點達(dá)到平衡狀態(tài),D→A時反應(yīng)物N2O4的體積分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)逆向進(jìn)行,即vV;

②圖2可知,隨溫度升高,平衡時N2O4的體積分?jǐn)?shù)不斷減小,說明溫度升高平衡正向移動,平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大,即A、B、C點中平衡常數(shù)K的值最大的是C點;T2平衡時N2O4的體積分?jǐn)?shù)為60%

則:=60%,解得:x=1,故N2O4的轉(zhuǎn)化率為=25%;若達(dá)到平衡所需要的時間為5s,則此時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率為=0.1molL-1S-1;

③若其條件不變,在原平衡基礎(chǔ)上,再加入一定量NO2,NO2的濃度增大,平衡逆向移動,達(dá)到新平衡時,與原平衡相比,NO2的體積分?jǐn)?shù)將減小。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】室溫下,某同學(xué)進(jìn)行CO2Na2O2反應(yīng)的探究實驗,回答下列問題。

1)用如圖裝置制備純凈的CO2

①丙裝置的名稱是___,乙裝置中盛裝的試劑是___

②若CO2 中混有HCl,則HClNa2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為____

2)按照下面的裝置圖進(jìn)行實驗(夾持裝置略)。

①先組裝儀器,然后________,再用注射器1抽取100mL 純凈的CO2,將其連接在K1 處,注射器2的活塞推到底后連接在K2 處,具支U 形管中裝入足量的Na2O2 粉末與玻璃珠。

②打開止水夾K1K2,向右推動注射器1的活塞,可觀察到的現(xiàn)象是_____。

③實驗過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關(guān)敘述正確的是(  )

A. 14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA

B. 1 mol N24 mol H2反應(yīng)生成的NH3分子數(shù)為2NA

C. 1 mol Fe溶于過量硝酸,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA

D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L CCl4含有的共價鍵數(shù)為0.4NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有五種元素X、Y、Z、Q、T。X元素為主族元素,X原子的M層上有兩個未成對電子且無空軌道;Y原子的價電子排布式為3d64s2;Z原子的電子層的p能級上有一個空軌道;Q原子的L電子層的p能級上只有一對成對電子;T原子的M電子層上p軌道半充滿。下列敘述不正確的是(

A.元素YQ可形成化合物Y2Q3

B.X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物,前者的酸性比后者強(qiáng)

C.XQ結(jié)合生成的化合物為離子化合物

D.ZQ2是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】科學(xué)家一直致力于人工固氮的方法研究。

(1)合成氨的原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-924 kJmol,該反應(yīng)的能量變化如圖所示。

①在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E2的變化是___(增大減小不變”)。

②將03 mol N205 mol H2充入體積不變的密閉容器中,在一定條件下達(dá)到平衡,測得容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?/span>,此時H2的轉(zhuǎn)化率為___;欲提高該容器中H2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是___(填選項字母)。

A.向容器中按原比例再充入原料氣

B.向容器中再充入一定量H2

C.改變反應(yīng)的催化劑

D.液化生成物分離出氨

(2)根據(jù)最新人工固氮的研究報道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng):

2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g)H=+1530 kJmol

又知:H2O(1)=H2O(g)H=+44.0 kJmol

2N2(g)+6H20(g)4NH3(g)+302(g)H =___kJmol,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_______,控制其他條件不變,增大壓強(qiáng),K___(增大、減小不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,它隱含著許多信息和規(guī)律。下表所列是五種短周期元素的原子半徑及主要化合價(已知鈹?shù)脑影霃綖?/span>0.089 nm)

元素代號

A

B

C

D

E

原子半徑/nm

0.16

0.143

0.102

0.099

0.074

主要化合價

2

3

6、-2

1

2

(1)用元素代號標(biāo)出它們在周期表中所對應(yīng)的位置(以下為周期表的一部分)_________

(2)畫出A的原子結(jié)構(gòu)示意圖_________。

(3)B元素處于周期表中第________周期,________族。

(4)E元素處于周期表中第________周期,________族。

(5)C、D的簡單離子的半徑由大到小順序為________(用離子符號表示)。

(6)上述五種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中酸性最強(qiáng)的是__________(填化學(xué)式)。

(7)C、E形成的化合物為________(填化學(xué)式)。

(8)寫出B單質(zhì)和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式__________寫出B的最高價氧化物對應(yīng)水化物和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式:________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、BC、D、E四種元素,它們原子的核電荷數(shù)均小于18,且依次遞增,A原子核內(nèi)僅有一個質(zhì)子;B原子的電子總數(shù)與D原子的最外層電子數(shù)相等;A原子與B原子的最外層電子數(shù)之和與C原子的最外層電子數(shù)相等;D的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍;E的單質(zhì)是用途最廣泛的半導(dǎo)體材料。試推斷它們各是什么元素并回答下列問題:

(1)寫出它們的元素符號:A________,B________C________,D________,E________。

(2)BC、D的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由大到小的順序為__________(用化學(xué)式表示)

(3)畫出D的離子結(jié)構(gòu)示意圖________。

(4)用一個方程式證明B、E的非金屬性的強(qiáng)弱_______________。

(5)寫出E的最高價氧化物的一種用途:_________。

(6)由這五種元素組成的三核10電子的分子為________,四核10電子的分子是________。由這五種元素組成的四核18電子的分子為________,五核18電子的分子是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(H2NNH2)和偏二甲肼[H2NN(CH3)2]均可用作火箭燃料。查閱資料得知,肼是一種良好的極性溶劑,沿肼分子球棍模型的氮、氮鍵方向觀察,看到的平面圖如下圖所示。下列說法不正確的是

A.肼分子中的氮原子采用sp3雜化

B.肼分子中既有極性鍵又有非極性鍵

C.肼分子是非極性分子

D.肼與偏二甲肼互稱同系物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近,稱為等電子原理。如N2CO為等電子體。

1)由第二周期元素組成,與F2互為等電子體的離子是____,與C2O42-互為等電子體的分子是____。

2Mn原子在元素周期表中的位置是____,價電子排布為____。

3)往CuSO4溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2配離子。該離子的結(jié)構(gòu)式為____,已知NF3NH3的立體構(gòu)型都是三角錐形,但NF3不易與Cu2形成配離子,其原因是:____。

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