题目内容
【题目】(1)SO2和NOx都是大气污染物。采取还原法,用炭粉可将氮氧化物还原。
已知:N2(g)+O2(g) = 2NO(g)ΔH=+180.6 kJ·mol-1
C(s)+O2(g) = CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1
则反应C(s)+2NO(g) = CO2(g)+N2(g) ΔH=________kJ·mol-1。
(2)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如下图所示:
NO2被NH4HSO3溶液吸收的离子方程式是_____________________________。
(3)家用液化气的主要成分之一是丁烷,当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×105kJ,试写出表示丁烷燃烧的热化学方程式:____________。
(4)已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJmol﹣1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJmol﹣1
现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浮气,且混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53kJ热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为______。
(5)在一定条件下,可逆反应:mA+nBpC达到平衡,若:
①A、B、C都是气体,减少压强,平衡向正反应方向移动,则m+n__p。(填< > =)
②A、C是气体,增加B的量,平衡不移动,则B为______态。
③A、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是___
④加热后,可使C的质量增加,则正反应是_____反应(填“放热”或“吸热”)
【答案】-574.1 2NO2+4HSO3- = N2+4SO42-+4H+ C4H10(g) +O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2900kJ/mol; 1:1 < 固或液 逆反应方向 吸热
【解析】
(1)① N2(g)+O2(g) = 2NO(g) ΔH=+180.6 kJ·mol-1②C(s)+O2(g) = CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1,根据盖斯定律②-①得C(s)+2NO(g) = CO2(g)+N2(g)ΔH=-574.1kJ·mol-1 ;故答案为:-574.1;
(2)NO2被吸收的反应物为NO2、NH4HSO3,二氧化氮中氮元素为+4价,生成物有氮气,所以亚硫酸氢根离子中硫被氧化成硫酸根离子,反应为2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+,故答案为:2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+;
(3)丁烷化学式是C4H10,相对分子质量是58,则10kg丁烷的物质的量是n(C4H10)= 10000g÷ 58g/mol=172.4mol,其完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出的热量为5×105kJ,则单位物质的量的丁烷完全燃烧放出热量是5×105kJ÷172.4mol=2900kJ/mol,所以丁烷燃烧热的热化学方程式是C4H10(g) +O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2900kJ/mol;
(4)假设在混合物中含有C、H2的物质的量分别是x、y,则x+y=0.2mol;393.5kJ/molx+(483.6kJ/mol÷2)y=63.53kJ,解得x=0.1mol,y=0.1mol,所以混合物中C与H2的物质的量之比为1:1,故答案为:1:1;
(5)①因减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,所以m+n<p,故答案为:<;
②增加B的量,平衡不移动,说明B的浓度不变,B可以是液体也可以是固体,故答案为:固或液;
③因增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,A、C是气体,而且m+n=p,所以B不是气体,则m<p,即平衡移动的方向是逆反应方向,故答案为:逆反应方向;
④因温度升高,平衡向吸热的方向移动,C的质量增加,说明正反应是吸热反应,故答案为:吸热。