题目内容
联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料,N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
(1)已知:2NO2(g)====N2O4(g) ΔH=-57.20 kJ·mol-1。一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)
N2O4(g)达到平衡。
其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是______________(填字母)。
A.减小NO2的浓度
B.降低温度
C.增加NO2的浓度
D.升高温度
(2)25 ℃时,1.00 g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放出19.14 kJ的热量。则反应2N2H4(l)+N2O4(l)====3N2(g)+4H2O(l)的ΔH=____________________kJ·mol-1。
(3)17 ℃、1.01×105 Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.030 0 mol·L-1、c(N2O4)=0.012 0 mol·L-1。计算反应2NO2(g)
N2O4(g)的平衡常数K。
(4)现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应,制得1.00 L已达到平衡的N2O4和NO2的混合气体(17 ℃、1.01×105 Pa),理论上至少需消耗Cu多少克?
【答案】
(1)BC
(2)-1 224.96
(3)根据题意知平衡时:c(N2O4)=0.012 0 mol·L-1;c(NO2)=0.030 0 mol·L-1
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答:平衡常数为13.3。
(4
)由(3)可知,在17 ℃、1.01×105 Pa达到平衡时,1.00 L混合气体中:
n(N2O4)=c(N2O4)×V=0.012 0 mol·L-1×1.00 L=0.012 0 mol
n(NO2)=c(NO2)×V=0.030 0 mol·L-1×1.00 L=0.030 0 mol
则n总(NO2)=n(NO2)+2×n(N2O4)=0.054 0 mol
由Cu+4HNO3
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可得
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答:理论上至少需消耗Cu 1.73 g。
【解析】(1)要提高NO2的转化率,即要使平衡
2NO2(g)
N2O4(g) ΔH=-57.20 kJ·mol-1向右移动,采取的措施有降低温度和增大气体压强,所以本题选BC。
(4)计算中,要注意运用(3)题中的已知条件。
I、磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
(1)磷元素的原子结构示意图是____________。
(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成
白磷,反应为:
2Ca3(PO4)2+6SiO2===6CaSiO3+P4O10 10C+P4O10===P4+10CO
每生成1 mol P4时,就有________mol电子发生转移。
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C6H8O6+I2===C6H6O6+2H++2I- 2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol·L-1 I2溶液V1 mL,充分反应后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2,消耗b mol·L-1 Na2S2O3溶液V2 mL。该溶液中维生素C的物质的量是__________mol。
(4)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42-+H2O
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:
| 0.01mol·L-1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL | 0.01mol·L-1Na2SO3溶液的体积/mL | H2O的体积/mL | 实验温度/℃ | 溶液出现蓝色时所需时间/s | |
| 实验1 | 5 | V1 | 35 | 25 | |
| 实验2 | 5 | 5 | 40 | 25 | |
| 实验3 | 5 | 5 | V2 | 0 |
该实验的目的是_____________________;表中V2=___________mL
II、稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。
(5)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是______________。
(6)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:
□Ce3++□H2O2+□H2O === □Ce(OH)4↓+□_______