题目内容
【题目】铝热反应不仅用于焊接钢轨,而且还常用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等。
请配平下列用铝热反应冶炼金属钒和钴的化学方程式,指出哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂,并计算生成1 mol各种金属分别需要纯铝的质量。
V2O5+Al——Al2O3+V Co3O4+Al——Al2O3+Co
【答案】3V2O5+10Al5Al2O3+6V 还原剂:Al 氧化剂:V2O5 生成1 mol V需要纯铝45 g
3Co3O4+8Al4Al2O3+9Co 还原剂:Al 氧化剂:Co3O4 生成1 mol Co需要纯铝24 g
【解析】
根据原子守恒配平化学方程式。两个反应均为氧化还原反应,根据“所含元素化合价升高的物质是还原剂,所含元素化合价降低的物质是氧化剂”进行判断:
3V2O5+10Al5Al2O3+6V中,V的化合价由+5价降低为0价,作氧化剂,Al的化合价由0价升高到+3价,是还原剂,生成1molV需要mol的Al,所以需要铝的质量为mol×27g/mol=45g。
3Co3O4+8Al4Al2O3+9Co中,Co的化合价由+价降低到0价,作氧化剂,Al的化合价由0价升高到+3价,是还原剂,生成1molCo需要mol的Al,所以需要铝的质量为mol×27g/mol=24g。
【题目】氮可形成多种氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是和。实验测得N-N键键能167kJ·mol-1,NO2中氮氧键的平均键能466 kJ·mol-1,N2O4中氮氧键的平均键能为438.5 kJ·mol-1。
(1)写出N2O4转化为NO2的热化学方程式_________________________
(2)对反应N2O4(g)2NO2(g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是______
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
C.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(3)在100℃时,将0.400mol的NO2气体充入2 L抽空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(NO2)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
n(N2O4)/mol | 0.00 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
①在上述条件下,从反应开始直至20 s时,二氧化氮的平均反应速率为_____mol·(L·s)-1。
②n3____n4(填“>”、“<”或“=”),该反应的平衡常数K的值为_____________,升高温度后,反应2NO2N2O4的平衡常数K将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2
④计算③中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为____________。(结果保留小数点后一位)