【题目】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题
(1)1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为___________。
(2)F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时,N2O4(g)完全分解):
t/min | 0 | 40 | 80 | 160 | 260 | 1300 | 1700 | ∞ |
p/kPa | 35.8 | 40.3 | 42.5. | 45.9 | 49.2 | 61.2 | 62.3 | 63.1 |
①已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=4.4 kJ·mol1
2NO2(g)=N2O4(g) ΔH 2=55.3 kJ·mol1
则反应N2O5(g)=2NO2(g)+ O2(g)的ΔH=_______ kJ·mol1。
②研究表明,N2O5(g)分解的反应速率。t=62 min时,测得体系中pO2=2.9 kPa,则此时的=________kPa,v=_______kPa·min1。
③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________。
④25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
(3)对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:
第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应
第三步 NO+NO3→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D.第三步反应活化能较高
【题目】通过下表的相关数据,计算、分析、判断给出结论,题目所给数据和条件均为常温下,
NH3H2O | Kb=1.8×10-5 |
H2CO3 | Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 |
HF | Ka=6.8×10-4 |
H2S | Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15 |
H2O | Kw=10-14 |
Cu(OH)2 | Ksp=2.2×10-20 |
Fe(OH)3 | Ksp=4.0×10-38 |
CuS | Ksp=6.3×10-36 |
FeS | Ksp=3.6×10-18 |
常用对数 | lg2=0.3 lg2.2=0.34 lg3=0.48 |
(1)NH4F 溶液显____性,保存此溶液应该放在__________中。
(2)NH4HCO3 溶液与少量 NaOH 溶液反应时,_____ (填离子符号)先与 NaOH 溶液中的 OH-反应。
(3)向含Fe3+和Cu2+均为0.1mol/L的溶液中加入某碱调节pH=___时,Fe3+完全沉淀,当pH=_____时,Cu2+开始沉淀,
(4)反应 CuS(s) + H2SO4(aq)H2S(aq) + CuSO4(aq)的 K= _____________;反应 FeS(s) + H2SO4(aq) H2S(aq) + FeSO4 (aq)的 K=___________;反应 CuS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Cu2+(aq)的 K=_______
由计算结果可以知道:实验室制备H2S气体应选用_________,检验H2S气体应选用_________(均用上述反应中的盐类物质作答)
除去废水中的 Cu2+使用 过量的 FeS 固体的优点有:
a.可以除去废水中的 Cu2+,过量的 FeS 和生成的 CuS 可以通过过滤一并除去
b.____________________________________________________________________
【题目】氮的化合物在工业中应用十分广泛。
(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成,其热反应方程式CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(g)+H2O(g); H=____________.
化学键 | 键能(KJ·mol-1) |
C=O | 728 |
C—N | 305 |
N—H | 389 |
O—H | 464 |
(2)工业上经常使用NaClO和NH3制取联氨,联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。写出联氨的电子式_________________。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为__________________________________。联氨也经常作为燃料电池的环保原料使用,写出联氨在碱性电解质溶液中,负极的电极方程式_______________________________。
(3)已知合成氨反应的方程式为 N2+3H2 2NH3,其平衡常数 K 的数值和温度的关系如下:
温度℃ | 200 | 300 | 400 |
平衡常数K | 1 | 0.86 | 0.5 |
①由上表数据可知该反应H____0 (填“>”或“<”)。
②400 ℃时,测得某时刻 c(N2)= 5 mol·L-1、c(H2)= 3 mol·L-1、c(NH3)= 2 mol·L-1,此时刻该反应的 v 正____v 逆(填“>”“=”或“<”)。该反应达到平衡时,平衡混和气中N2的体积分数为____________
A.50% B.60% C.70% D.无法计算
(4)写出下列含氮化合物在特定条件下的水解反应,电负性Cl<N,尿素中的C显+4价,
①NCl3___________________________________________________________________________________________________________
②NF3____________________________________________________________________________________________________________
【题目】下表是元素周期表的一部分,按要求填空:
IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | 0 | |
2 | ① | ② | ||||||
3 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ||
4 | ⑨ | ⑩ |
(1)在这些元素中,最活泼的金属元素与最活泼的非金属元素形成的化合物是:_____(填化学式)。
(2)元素③、④、⑤的最高价氧化物的水化物中碱性最强的物质的电子式是:_______________;元素⑥、⑦、⑧的最高价氧化物的水化物的酸性最弱是_____________(填化学式)。③⑤⑧三种物质最高价的氧化物对应水化物两两能相互发生反应,写出⑤的最高价氧化物的水化物分别与③、⑧的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_______________
用电子式表示元素⑦的氢化物的形成过程______________________________。