题目内容

【题目】计算题:(必需写出计算过程)

(1)在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.0080mol/L

①求该反应的平衡常数。_____

②在上述温度下,该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20mol,试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。____

(2)利用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O,是火箭发射常用的反应之一。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+67.2kJ/mol,N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol,假如都在相同状态下,请写出发射火箭反应的热化学方程式。(需写出过程)____

【答案】0.25 c(HI)=0.008mol/L,c(H2)=0.016mol/L;C(I2)=0.016mol/L; 2N2H4(g)+ 2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol

【解析】

根据化学平衡三段式列式计算平衡浓度,结合平衡常数概念计算得到平衡常数的数值;
达到平衡时,测得c(H2)=0.0080mol/L

则 H2 + I2 2HI

起始时各物质的浓度0.010 0.0100
各物质的浓度变化量0.00200.00200.0040
平衡时各物质的浓度0.00800.00800.0040
(1)该温度下,该反应的平衡常数;所以该温度下,该反应的平衡常数为0.25,答案:0.25;
(2)在上述温度下该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20mol,与上述反应达到相同平衡状态,

则 H2 + I2 2HI

起始时各物质的浓度0.020 0.020 0
各物质的浓度变化量 x x 2x

平衡时各物质的浓度0.02-x 0.02-x2X
K==0.25,解得x=0.004mol/L,所以达到化学平衡状态时各物质的浓度c(HI)=0.008mol/L,c(H2)=0.016mol/L;C(I2)=0.016mol/L;所以本案:c(HI)=0.008mol/L,c(H2)=0.016mol/L;C(I2)=0.016mol/L;

(2)N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) △H=+67.2KJ/mol ①
N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) △H=-534KJ/mol ②
由盖斯定律②-①1/2得到: N2H4(g)+ NO2(g)=3/2N2(g)+4H2O(l) △H=-567.6kJ/mol

,所以火箭燃烧的热化学反应方程式为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol;

因此,本题正确答案是: 2N2H4(g)+ 2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) △H=-1135.2kJ/mol

练习册系列答案
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【题目】氨和硝酸都是重要的工业原料。

(1)标准状况下,将500 L氨气溶于水形成1 L氨水,则此氨水的物质的量浓度为__mol· L-1(保留三位有效数字)。工业上常用过量氨水吸收二氧化硫,该反应的化学方程式为__。

(2)氨氧化法是工业生产中合成硝酸的主要途径。合成的第一步是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮,该反应的化学方程式为__。

下列反应中的氨与氨氧化法中的氨作用相同的是__。

A.2Na+2NH3===2NaNH2+H2↑ B.2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O

C.4NH3+6NO===5N2+6H2O D.HNO3+NH3===NH4NO3

工业中的尾气(假设只有NO和NO2)用烧碱进行吸收,反应的离子方程式为2NO2+2OH﹣===NO2-+NO3-+H2O和NO+NO2+2OH﹣===□  +H2O(配平该方程式)。______________

(3)向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500 mL,反应过程中产生的气体只有NO。固体完全溶解后,在所得溶液(金属阳离子只有Cu2+)中加入1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀,此时溶液呈中性,所得沉淀质量为39.2 g。

①Cu与稀HNO3反应的离子方程式为__。

②Cu与Cu2O 的物质的量之比为__。

③HNO3的物质的量浓度为__mol·L-1。

(4)有H2SO4和HNO3的混合溶液20 mL,加入0.25 molL﹣1Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的质量w(g)和Ba(OH)2溶液的体积V(mL)的关系如图所示(C 点混合液呈中性)。则原混合液中H2SO4的物质的量浓度为__mol·L-1,HNO3的物质的量浓度为__mol·L-1。

【题目】甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景,可以用多种方法合成。

Ⅰ.用CO2生产甲醇

(1)已知:H2的燃烧热为-285.8kJ/mol,CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol,

CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH=-37.3kJ/mol

则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=__kJ/mol。

(2)将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应,如图1两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2转化率随温度的变化关系。

其中a点的平衡常数表达式为:__。

②a,b两点化学反应速率分别用Va、Vb表示,则Va__Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(3)在1.0L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示,下列说法正确的是__。

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B.压强大小关系为p1<p2<p3

C.M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2

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Ⅱ.用CO生产甲醇

(4)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),如图3是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

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②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1___K2(填“>”、“<”或“=”)。

Ⅲ.甲醇的应用

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