题目内容

16.现有标准状况下4.48LHCl气体(阿伏加德罗常数用NA表示),完成下列问题:
(1)该气体的物质的量为0.2mol.
(2)该气体所含原子总数为0.4NA个.
(3)该气体的密度为1.63g/L(保留两位小数).
(4)该气体与1.8gH2O含有相同数目的氢原子.
(5)将该气体溶于适量水中配成VmL0.1mol/L溶液,则V=2000.

分析 (1)根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算4.48LHCl气体的物质的量,
(2)原子物质的量为HCl的2倍,根据N=nNA计算原子数目;
(3)标况下气体密度ρ=$\frac{M}{{V}_{m}}$;
(4)含有H原子数目相同,则水的物质的量为HCl的$\frac{1}{2}$,再根据m=nM计算水的质量;
(5)根据n=cV计算溶液体积.

解答 解:(1)标况下,4.48LHCl气体的物质的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol,故答案为:0.2;
(2)该气体所含原子总数为0.2mol×2×NAmol-1=0.4NA,故答案为:0.4NA
(3)标况下HCl气体密度ρ=$\frac{36.5g/mol}{22.4L/mol}$=1.63g/L,故答案为:1.63;
(4)含有H原子数目相同,则水的物质的量为$\frac{1}{2}$×0.2mol=0.1mol,水的质量=0.1mol×18g/mol=1.8g,故答案为:1.8;
(5)溶液体积=$\frac{0.2mol}{0.1mol/L}$=2L,故V=2000,故答案为:2000.

点评 本题考查物质的量有关计算,比较基础,注意掌握以物质的量为中心的计算.

练习册系列答案
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7.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:CH2CH3(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CH=CH2(g)+H2(g)
(1)已知
化学键C-HC-CC=CH-H
键能/kJ•molˉ1412348612436
计算上述反应的△H=+124 kJ•mol-1
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应.已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=$\frac{n{α}^{2}}{(1-{α}^{2})V}$(用α等符号表示).
(3)工业上,通常在乙苯蒸汽中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应.在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实正反应为气体分子数增大的反应,保持压强不变,加入水蒸气,容器体积应增大,等效为降低压强,平衡向正反应方向移动.
②控制反应温度为600℃的理由是600℃时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性均较高,温度过低,反应速率较慢,转化率较低,温度过高,选择性下降,高温下可能失催化剂失去活性,且消耗能量较大.
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺----乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯.保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2CO.新工艺的特点有①②③④(填编号).
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利用CO2资源利用.

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