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(16分)氮元素的化合物应用十分广泛。请回答:

(1)火箭燃料液态偏二甲肼(C2H8N2)是用液态N2O4作氧化剂,二者反应放出大量的热,生成无毒、无污染的气体和水。已知室温下,1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,则该反应的热化学方程式为 。

(2)298 K时,在2L固定体积的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0)

N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时, N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题:

①298k时,该反应的平衡常数为 L ·mol-1(精确到0.01)。

②下列情况不是处于平衡状态的是 :

a.混合气体的密度保持不变;

b.混合气体的颜色不再变化;

c.气压恒定时。

③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6 mol n(N2O4)=1.2mol,则此时V(正) V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。

(3)NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。

试分析图中a、b、c、d、e五个点,

①b点时,溶液中发生水解反应的离子是______;

②在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。

练习册系列答案
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(16分)工业常用燃料与水蒸气反应制备H2和CO, 再用H2和CO合成甲醇。

(1)制取H2和CO通常采用:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H=+131.4 kJ·mol1,下列判断正确的是 。

a.该反应的反应物总能量小于生成物总能量

b.标准状况下,上述反应生成1L H2气体时吸收131.4 kJ的热量

c.若CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(1) △H=-QkJ·mol1,则Q<131.4

d.若C(s)+CO2(g)2CO(g) △H1;CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H2则:△H1+△H2=+131.4 kJ·mol1

(2)甲烷与水蒸气反应也可以生成H2和CO,该反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

已知在某温度下2L的密闭绝热容器中充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气,测得的数据如下表:

不同时间各物质的物质的量/mol

0 min

2min

4min

6min

CH4

2.00

1.76

1.60

n2

H2

0.00

0.72

n1

1.20

根据表中数据计算:

①0 min~2min内H2的平均反应速率为 。

②达平衡时,CH4的转化率为 。在上述平衡体系中再充入2.00mol甲烷和1.00mol 水蒸气,达到新平衡时H2的体积分数与原平衡相比 (填“变大”、“变小”或“不变”),可判断该反应达到新平衡状态的标志有______。(填字母)

a.CO的含量保持不变

b.容器中c(CH4)与c(CO)相等

c.容器中混合气体的密度保持不变

d.3ν正(CH4)=ν逆(H2)

(3)合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇(CH3OH),常用向废液中加入硫酸钴,再用微生物电池电解,电解时Co2+被氧化成Co3+,Co3+把水中的甲醇氧化成CO2,达到除去甲醇的目的。工作原理如下图(c为隔膜,甲醇不能通过,其它离子和水可以自由通过)。

①a电极的名称为 。

②写出除去甲醇的离子方程式 。

③微生物电池是绿色酸性燃料电池,写出该电池正极的电极反应式为 。

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