题目内容
(16分)碳、氮、硫、氯是四种重要的非金属元素。
(1)CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以直接测量,原因是
(2)工业上合成氨气的反应为:N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g) △H<0。现将10 mol N2和26 mol H2置于容积可变的密闭容器中,N2的平衡转化率(
)与体系总压强(P)、温度(T)的关系如图所示。
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回答下列问题:
①反应达到平衡状态B时,容器的容积10 L,则T1时,合成氨反应的平衡常数K= 。
②平衡状态由A变到C时,对应的平衡常数K(A) K(C)(填“>”、“<”或“=”)。
③平衡状态由A变到B时,对应的平衡常数K(A) K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在25℃时,HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如下表:
HClO | HSCN | H2CO3 |
K=3.2×10-8 | K=0.13 | Kl=4.2×10-7 K2=5.6×10-11 |
①1 mol·L-1的KSCN溶液中,所有离子的浓度由大到小的顺序为
②向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液,反应的化学方程式为
③同浓度的A.NaClO B. Na2CO3 C. NaSCN 比较各溶液pH由大到小的是 (用A.B.C回答)
(1)难以控制反应只生成CO和水 (2分)
(2)①0.025 (3分) ②〉(2分) ③ = (2分)
(3)①c(K+)>c(SCN-)>c(OH-)>c(H+)(2分)
②Na2CO3 +HClO= NaHCO3 + NaClO(2分)
③B A C(3分)
【解析】
试题分析:A、(1)CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以直接测量的原因是甲烷燃烧生成一氧化碳的反应不易控制,无法准确测定;(2)①反应达到平衡状态B时,氮气的转化率为20%,容器的容积10L,
N2(g)+ 3H2(g)
2NH3(g)
起始量(mol/L) 1 2.6 0
变化量(mol/L) 1×20%=0.2 0.6 0.4
平衡量(mol/L) 0.8 2 0.4
,故答案为:0.025;
②N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H<0,正反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,氮气转化率增大,图象分析判断T1<T2,平衡状态由A变到C时,温度升高平衡常数减小,所以平衡常数K(A)>K(C),平衡状态由A变到B时,温度不变平衡常数不变,所以平衡常数K(A)=K(B);(3)①KSCN溶液中SCN-水解显碱性,溶液中离子浓度大小为c(K+)>c(SCN-)>c(OH-)>c(H+);
②分析电离平衡常数可知HSCN>H2CO3>HClO;碳酸钠和次氯酸反应生成碳酸氢钠和次氯酸钠,反应的化学方程式为:Na2CO3+HClO=NaHCO3+NaClO;
③由于酸性HSCN>H2CO3>HClO>HCO3-,故同浓度的NaClO、 Na2CO3 、NaSCN 三种溶液的水解程度由大到小为:Na2CO3>NaClO>NaSCN,故PH值由大到小为B>A>C。
考点:考查热化学方程式和盖斯定律的计算应用,化学平衡常数计算和影响因素分析,盐类水解和弱电解质电离程度分析判断。
(10分)汽车尾气是城市空气的主要污染物,如何减少汽车尾气(CO、NOx等)的污染是重要的科学研究课题。
(1) 已知:N2(g) + O2(g)
2NO(g) ΔH1
N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g) ΔH2
2H2(g) + O2(g)
2H2O(g) ΔH3
则4NO(g) + 4NH3(g) + O2(g)
4N2(g) + 6H2O(g) ΔH =____________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表达)
(2) 在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g),下列说法不能说明该反应达到平衡的是__________ (填字母)
A.NO的生成速率与NO的消耗速率相等
B.v(CO)=v(CO2)
C.体系的压强保持不变
D.各物质的浓度保持不变
(3) 可用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应的化学方程式为:
C(s) + 2NO(g)
N2(g) + CO2(g) ΔH >0
某研究小组向密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol·L-1
| NO | N2 | CO2 |
0
| 0.100
| 0
| 0
|
10
| 0.058
| 0.021
| 0.021
|
20
| 0.040
| 0.030
| 0.030
|
30
| 0.040
| 0.030
| 0.030
|
40
| 0.032
| 0.034
| 0.017
|
① 写出该反应的平衡常数表达式:K= 。
② 30 min后,改变某一条件,平衡发生了移动,则改变的条件是 ;若升高温度,NO浓度将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
下列实验“实验操作”与“结论”对应关系正确的是
选项 | 实验操作 | 结论 |
A | 向Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4 ,在管口观察到红棕色气体 | HNO3分解生成了NO2 |
B | 向沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3饱和溶液,煮沸至红褐色液体 | 制备Fe(OH)3胶体 |
C | 常温下,向饱和 | 说明常温下
|
D | 向纯碱中滴加足量浓盐酸,将产生的气体通入苯酚钠溶液,溶液变浑浊 | 酸性:盐酸>碳酸>苯酚 |