题目内容
【题目】某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物,当参加反应的单质与被还原HNO3的物质的量之比为2∶1时,还原产物可能是
A.N2OB.NO
C.NO2D.N2
【答案】A
【解析】
设金属的化合价为+n,HNO3的还原产物中N元素的化合价为x,由得失电子数守恒可得:2×(n-0)=1×(5-x),解得x=5-2n,若n=1,x=3,还原产物为N2O3;若n=2,x=1,还原产物为N2O;若n=3,x=-1,无此价含氮化合物,金属阳离子无+4及以上价态,则金属的化合价为+2,还原产物为N2O符合题意,故选A。
【题目】1913年,德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产,被称作解救世界粮食危机的化学天才.现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器,在一定条件下,利用如下反应模拟哈伯合成氨的工业化生产:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H<0.当改变某一外界条件(温度或压强)时,NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如图所示.
回答下列问题:
(1)已知:①NH3(l)═NH3(g)△H1,②N2(g)+3H2(g) 2NH3(l)△H2;则反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的△H=_____________(用含△H1、△H2的代数式表示);
(2)合成氨的平衡常数表达式为____________,平衡时,M点NH3的体积分数为10%,则N2的转化率为____________(保留两位有效数字) ;
(3)X轴上a点的数值比b点____________(填“大”或“小”)。上图中,Y轴表示____________(填“温度”或“压强”),判断的理由是____________;
(4)若将1mol N2和3mol H2分别投入起始容积为1L的密闭容器中,实验条件和平衡时的相关数据如表所示:
容器编号 | 实验条件 | 平衡时反应中的能量变化 |
Ⅰ | 恒温恒容 | 放热Q1kJ |
Ⅱ | 恒温恒压 | 放热Q2kJ |
Ⅲ | 恒容绝热 | 放热Q3kJ |
下列判断正确的是____________;
A.放出热量:Ql<Q2<△Hl B.N2的转化率:Ⅰ>Ⅲ
C.平衡常数:Ⅱ>Ⅰ D.达平衡时氨气的体积分数:Ⅰ>Ⅱ
(5)常温下,向VmL amol/L的稀硫酸溶液中滴加等体积bmol/L的氨水,恰好使混合溶液呈中性,此时溶液中c(NH4+)____________c(SO42-)(填“>”、“<”或“=”) ;
(6)利用氨气设计一种环保燃料电池,一极通入氨气,另一极通入空气,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,它在熔融状态下能传导O2-,写出负极的电极反应式____________。