题目内容
【题目】实验室用下列两种方法制取氯气:①用含HCl 146g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87g MnO2与足量的浓盐酸反应,则所得Cl2质量
A. ①比②多B. ②比①多C. 一样多D. 无法比较
【答案】B
【解析】
实验室制取氯气的化学方程式为,MnO2不能氧化稀盐酸,
①用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应;146g的浓盐酸的物质的量为:n(HCl)==4mol,根据MnO2与浓HCl反应,随着反应的进行,浓HCl变稀,稀盐酸不能与MnO2反应,MnO2足量时,不能准确计算出氯气的量,故反应①中产生的氯气小于1mol;
②87gMnO2的物质的量为:n(MnO2)==1mol,用87gMnO2与足量的浓盐酸反应,不考虑HCl的挥发,浓盐酸足量时,根据MnO2与浓HCl反应,计算出氯气的量为1mol;所以反应后所得氯气的物质的量为:①<②;
答案选B。
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【题目】氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。请回答下列问题:
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应 | 大气固氮 N2 (g)+O2 (g) | 工业固氮 N2 (g)+3H2 (g) | |||
温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
①分析数据可知:大气固氮反应属于 ________(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是 ________。
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因 ________。
(2)已知工业固氮反应:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)ΔH =-94.4kJ·mol-1,恒容时,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图1所示,各时间段最终均达平衡状态。
①在2L容器中发生反应,前20min内,ν(NH3) = ________。
②25 min时采取的某种措施是 ________。
③时段III条件下反应的平衡常数为 ________ L2· mol-2(保留3位有效数字) 。
(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电解法合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如图2所示,阴极的电极反应式是 ________。
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),则其反应热ΔH = ________。已知:N2(g)+ 3H2(g)
2NH3(g) ΔH1 =-92.4kJ·mol-1 2H2(g) +O2(g)
2H2O(l) ΔH2 =-571.6kJ·mol-1