题目内容
【题目】(1)在一定温度和压强下,1体积X2(g)和3体积Y2(g)化合生成2体积Z(g),则Z气体的化学式是__________。
(2)在标准状况下,CO和CO2的混合气体质量为36 g,体积为22.4 L,则CO所占的体积是_________L,质量是__________g。
(3)N2、CO2、SO2三种气体的物质的量比为1∶2∶1时,它们的原子个数比为_____;质量比为____。
(4)在标准状况下①6.72L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6g H2S ④0.2mol NH3,下列对这四种气体的关系从大到小顺序是(填序号)a.体积:___________;b.密度:_____;c.质量:___;d.氢原子个数:________。
(5)将质量比为14 :15的N2和NO混合,则混合气体中N2和NO的物质的量之比为_________,氮原子和氧原子的个数比为___________,该混合气体的平均摩尔质量为______________。
(6)标况下,将224L的HCl气体溶于835mL(ρ=1g/cm3)的水中,所得盐酸的密度为1.2g/cm3,该盐酸的物质的量浓度___________。
(7)某气体物质质量为6.4 g,含有6.02×1022个分子,则该气体的相对分子质量为__________。
(8)相同质量的O2和O3,所含分子数目之比为_________,所含O的物质的量之比为_________。
【答案】XY3 11.2142:6:37:22:16②>③>①>④②>③>④>①②>③>①>④①>③>④>②1:13:129g/mol10mol/L643:21:1
【解析】
(1)根据阿伏加德罗定律和质量守恒定律分析。
(2)由混合气体的质量和体积列方程组计算n(CO)和n(CO2),再用公式计算CO在标准状况下的体积和质量。
(3)根据分子的组成和公式“m=nM”分析。
(4)列表计算各物质的物质的量、摩尔质量、质量、所含H原子物质的量,再利用计算结果和阿伏加德罗定律排序。
(5)根据质量比和摩尔质量计算分子物质的量之比;结合组成确定N原子和O原子个数比;设混合气体为1mol,用公式“M=m÷n”计算平均摩尔质量。
(6)分别计算溶质HCl物质的量和溶液的体积,依据公式“cB=”计算c(HCl)。
(7)由分子个数计算分子物质的量,结合质量计算摩尔质量,进一步确定相对分子质量。
(8)根据质量和摩尔质量确定分子物质的量之比;结合组成确定原子物质的量之比。
(1)根据阿伏加德罗定律,相同条件下气体的体积之比等于气体分子物质的量之比,反应的化学方程式为X2(g)+3Y2(g)=2Z(g);根据质量守恒定律,Z的化学式为XY3。
(2)根据题意列式,28g/moln(CO)+44g/moln(CO2)=36g,n(CO)+n(CO2)=,解得n(CO)=0.5mol,n(CO2)=0.5mol;标准状况下CO所占体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L,质量为0.5mol×28g/mol=14g。
(3)因为n(N2):n(CO2):n(SO2)=1:2:1,所含分子个数比为1:2:1;1个N2分子中含2个原子,1个CO2分子中含3个原子,1个SO2分子中含3个原子,所含原子个数比为(1×2):(2×3):(1×3)=2:6:3;N2、CO2、SO2的摩尔质量依次为28g/mol、44g/mol、64g/mol,质量之比为(1×28):(2×44):(1×64)=7:22:16。
(4)列表如下:
①6.72LCH4 | ②3.01×1023个HCl | ③13.6gH2S | ④0.2molNH3 | |
分子物质的量 | 6.72L÷22.4L/mol=0.3mol | 3.01×1023÷(6.02×1023mol-1)=0.5mol | 13.6g÷34g/mol=0.4mol | 0.2mol |
摩尔质量 | 16g/mol | 36.5g/mol | 34g/mol | 17g/mol |
质量 | 0.3mol×16g/mol=4.8g | 0.5mol×36.5g/mol=18.25g | 13.6g | 0.2mol×17g/mol=3.4g |
<>n(H) | 0.3mol×4=1.2mol | 0.5mol | 0.4mol×2=0.8mol | 0.2mol×3=0.6mol |
a.相同条件下,气体体积之比等于气体分子物质的量之比,气体分子物质的量从大到小的顺序为:②>③>①>④,气体体积从大到小的顺序为:②>③>①>④。
b.相同条件下,气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比,气体摩尔质量从大到小的顺序为②>③>④>①,密度由大到小的顺序为:②>③>④>①。
c.根据计算,质量由大到小的顺序为:②>③>①>④。
d.所含H原子数由大到小的顺序为:①>③>④>②。
(5)N2、NO的摩尔质量依次为28g/mol、30g/mol,m(N2):m(NO)=14:15,则混合气体中n(N2):n(NO)=:=1:1;n(N):n(O)=3:1;设混合气体为1mol,则N2、NO物质的量都为0.5mol,混合气体的平均摩尔质量为(0.5mol×28g/mol+0.5mol×30g/mol)÷1mol=29g/mol。
(6)n(HCl)=224L÷22.4L/mol=10mol;溶液的质量为10mol×36.5g/mol+1g/mL×835mL=1200g,溶液的体积为1200g÷1.2g/mL=1000mL=1L;盐酸物质的量浓度为10mol÷1L=10mol/L。
(7)气体分子物质的量为6.02×1022÷(6.02×1023mol-1)=0.1mol,则气体的摩尔质量为6.4g÷0.1mol=64g/mol,该气体的相对分子质量为64。
(8)O2、O3的摩尔质量依次为32g/mol、48g/mol,相同质量的O2和O3分子物质的量之比为48:32=3:2,所含分子数目之比为3:2;1个O2分子中含2个O原子,1个O3分子中含3个O原子,所含O的物质的量之比为1:1。
【题目】自上个世纪德国建立了第一套合成氨装置,合成氨工业为解决人类的温饱问题作出了极大贡献。回答下列问题:
(1)已知:①1g H2 完全燃烧生成H2O(g)放出121kJ 的热量;
②N2(g) +O2(g)==2NO(g) △H =+180.5kJ·mol-1
③4NH3(g) +5O2(g)==4NO(g) +6H2O(g) △H =-906.2kJ·mol-1
工业合成氨的热化学方程式是_________________________________________。
(2)应用化石燃料(特别是煤)制备的原料气H2 中含有杂质碳( 主要成分为CO2)、杂质硫主要成分为H2S)。工业上采用湿法脱硫的方法回收硫,方法是先用纯碱溶液吸收H2S,使之转化为NaHS,然后用偏钒酸钠(NaVO3)溶液氧化硫元素,使之转化为硫单质,并生成焦钒酸钠( Na2V4O9),混法脱硫中发生的氧化还原反应的化学方程式是_________________________,反应中转移2×103mol电子时,理论上回收硫_______kg。
(3)工业上利用NH3为原料合成尿素,其原理是2 NH3(g) +CO2(g)CO(NH2)2(1)+ H2O(g)。①该可逆反应的平衡常数(K)和温度(T)的关系如下:
T/℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
合成尿素的反应为_____________(填“放热反应”或“吸热反应”)。
②合成尿素的原料气中NH3和CO2的物质的量之比称为氨碳比,可用[n(NH3)]/[n(CO2)]表示。在一定温度和压强下,图甲中曲线________(填“I”或“II”)表示的是氨碳比与CO2的转化率(a)的关系,判断理由是_______________________________;当[n(NH3)]/[n(CO2)]=4时,NH3的转化率为_______________。
(4)利用特殊的材料,通过电化学法也可以合成氨,如图乙所示原理可利用N2、H2、CO、水蒸气合成氨。阳极反应式是_______________,离子交换膜中通过的离子是_____(填化学符号)。