题目内容
【题目】氨气在科研、生产中有广泛应用。
(1)在三个1L的恒容密闭容器中,分别加入0.1mol N2和0.3mol H2发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH1<0,实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中c(N2)随时间(t)的变化如图所示(T表示温度)。
①实验Ⅲ在前10分钟内N2平均反应速率v(N2)=_________________________;(写出计算过程)
②与实验Ⅱ相比,实验Ⅰ、实验Ⅲ分别采用的实验条件可能为_____________、__________________。
(2)常温下NH4+(aq)+H2O(l)NH3H2O(aq)+H+(aq)的化学平衡常数为5.55×10-10mol·L-1,则NH3H2O的电离平衡常数K=______________________(保留三位有效数字)。
(3)常温下,将1mL pH均为11的氨水与NaOH溶液分别加水稀释,请在右图中画出两溶液的pH随体积稀释倍数的变化曲线______________(加必要标注)。
(4)工业上用NH3消除NO污染。在一定条件下,已知每还原1molNO,放出热量120kJ,请完成下列热化学方程式: NO(g)+ NH3(g)= N2(g)+______(g) ΔH2=__________________。
【答案】v(N2)= Δ c (N2) /Δt=(0.10-0.06 )mol·L-1/10min=0.004(或4×10-3) mol·L-1·min-1 升高温度 使用催化剂 1.80×10-5mol·L-1 6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g) 或者3NO(g)+2NH3(g)=5/2N2(g)+3H2O(g) -720 kJ/mo1或者-360 kJ/mo1;
【解析】
(1)①从图像可以看出10分钟内氮气的变化量,因此反应速率v(N2)=Δ c (N2) /Δt=(0.10-0.06)mol·L-1/10min=0.004(或4×10-3) mol·L-1·min-1 ;
②与实验II相比,曲线I更快达到平衡,但氮气的平衡转化率要低,而该反应是吸热反应,因此改变的条件应该是升高了反应的温度;与实验II相比,曲线III反应速率也更快达到平衡,但是平衡转化率相同,因此改变的条件应该是加入了催化剂;
(2)已知的反应式为NH4+ 的水解平衡式,该反应式可以由水的电离平衡式和氨水的电离平衡式结合而得,因此现在要求氨水的电离平衡,只要用水的电力平衡式H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)减去已知的水解平衡式即可,相应的平衡常数K(NH3H2O)=Kw/Kh=1×10-14 /5.55×10-10 =1.80×10-5mol·L-1 ;
(3)pH相同的弱碱和强碱溶液稀释,前阶段强碱溶液的pH值等倍数的降低,弱碱溶液边稀释边电离pH降低比强碱要慢,后阶段稀释接近无限稀释,因此溶液的pH值均不再等倍数降低,而是无限的接近7,但是碱溶液始终是碱溶液,pH值不能等于7。因此曲线如图所示。
(4)用氨气做还原剂还原污染物NO,此处氨气中N的化合价由-3→0价,NO中N的化合价由+2→0价,因此根据得失电子守恒配平方程式为6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g),方程式中NO的系数是6,表示还原NO为6mol,因此热效应ΔH2=6×120kJ=720kJ/mol。由于热化学方程式中系数可以是分数,因此答案也可以是3NO(g)+2NH3(g)=5/2N2(g)+3H2O(g) ΔH2=-360 kJ/mo1。
【题目】下列物质的用途是利用其物理性质的是
选项 | 物质 | 用途 |
A | 四氢噻吩() | 作为杂质气体添加到家用天然气中,警示气体泄漏 |
B | 铁粉 | 装入透气纸袋中,用于富脂食品包装袋中 |
C | KMnO4 | 浸泡硅藻土,用作新鲜水果的保鲜剂 |
D | K2Cr2O7 | 用于酒驾检测仪中,检验司机是否酒驾 |
A.AB.BC.CD.D
【题目】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
T | M层上电子数是K层上电子数的3倍 |
X | 最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
Y | 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性 |
Z | 元素最高正价是+7价 |
(1)元素X在元素周期表中的位置为:___,它的一种核素可测定文物年代,这种核素的符号是___。
(2)元素Y的原子结构示意图为___,Y与氢元素形成一种离子YH4+,写出某溶液中含有该微粒的检验方法__。
(3)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是__(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是___(填字母)。
a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)X的最高价氧化物的结构式为__。