12.发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃刹.
(1)已知:2N2H4(1)+N2O4(1)═3N2(g)+4H2O(1)△H=-1225kJ•mol-1
断开1mol下列化学键吸收的能量分别为:N-H:391kJ;N-N:193kJ;N≡N:946kJ;O-H:463kJ.
则使1molN2O4(1)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是1803KJ.
(2)t℃时,将一定量的NO2(g)和N2O4(g)充入一个容积为2L的恒容密闭容器中,浓度随时间变化关系如表所示:
时间051015202530
c(X)/mol•L-10.2c0.60.61.0c1c1
c(Y)/mol•L-10.6c0.40.40.4c2c2
①c(X)代表NO2(填化学式)的浓度,该反应的平衡常数K=0.9;
②前10min内用NO2表示的反应速率为0.04mol/(L•min),20min时改变的条件是增大NO2的浓度(或向容器中加入0.8mol二氧化氮);重新达到平衡时,NO2的百分含量与原平衡状态相比B(填序号)
A.增大    B.减小    C.不变   D.无法判断
(3)肼的性质与氨相似,其水溶液显弱碱性.请用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因:N2H4+H2O?N2H+5+OH-.肼与氧气构成的燃料电池在碱性条件下放电时,生成水与一种无污染的气体.放电时,该电池负极的电极反应式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2
(4)已知在相同条件下N2H4•H2O的电离程度大于N2H5Cl的水解程度.常温下,若将0.2mo1•L-1N2H4•H2O溶液与0.1mol•L-1HCl溶液等体积混合,则溶液中N2H5+、Cl-、OH-、H+离子浓度由大到小的顺序为c(N2H5+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+).
7.Ⅰ.用煤炭气合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),在密闭容器中,将CO和H2按物质的量1:2混合反应,CO的平衡转化率与温度、压强的关系,图中两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化.

回答下列问题:
A.该反应能自发进行的条件是低温(填低温、高温、任何温度)
B.图中两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化,其中代表压强是5.0MPa的曲线是A(填“A”或“B”).
C.若该反应在一定条件下达到△H=T△S,则此时反应的V=V(填“>”、“<|、”=“).
D.0.1MPa、200℃时平衡混合气体中甲醇的物质的量分数是25%.
Ⅱ.工业合成氨反应中,请通过必要的计算和分析判断下列改变的条件,一定能使合成氨反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的化学平衡向正向移动的是ABD.
A.保持温度和体积不变,通入少量N2
B.保持温度和体积不变,通入少量H2
C.保持温度和压强不变,通入少量N2
D.保持温度和压强不变,通入少量H2
Ⅲ.有科研人员设计了汽油燃料电池,电池工作原理如图所示:一个电极通入氧气,另一电极通入汽油蒸汽,电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-
(1)以己烷(C6H14)代表汽油,写出该电池工作时负极反应方程式C6H14-38e-+19O2-=6CO2+7H2O.
(2)已知1mol电子的电量是96500C,用该电池和惰性电极电解饱和食盐水,当电路中通过1.9300×104C的电量时,生成标况下氢气的体积为22.4L.
6.氮氧化物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题.对燃煤废气进行化学方法处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的.
(1)利用甲烷催化还原NOx
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-572kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ•mol-1
H2O(l)═H2O(g)△H2=+44kJ•mol-1
写出甲烷将NO2还原为N2并生成液态水时的热化学方程式CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-954kJ•mol-1
(2)工业上利用CO2生成甲醇燃料,反应为:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1
将6molCO2和8molH2充入容器为2L的密闭容器中(温度不变),H2的物质的量随时间变化如图实线所示(图中字母后的数字表示对应坐标).
①该反应在0~8min内CO2的平均反应速率为0.125mol•L-1•min-1
②列式计算此温度下该反应的平衡常数K=$\frac{1×1}{2×1^3}$=0.5.
③第12min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1molCO2(g)和3molH2O(g),则v小于v(填“大于”、“小于”或“等于”).
④仅改变某一条件再进行实验,测得H2物质的量变化如虚线所示.与实线相比,曲线Ⅰ改变的条件可能是升温,曲线Ⅱ改变的条件可能是加压.
(3)采用如图2装置将SO2转化为重要化工原料.若A为SO2,B为O2,则A为负极,该极电极反应式为SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
(4)常温下,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,欲用1LNa2CO3溶液将0.01molBaSO4转化为BaCO3,则c(Na2CO3)≥0.26mol/L.
5.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-a  kJ/mol.  在T℃时,往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2,反应达到平衡时,容器内的压强是开始时的3/5.
(1)如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
①a>0(填“>”“<”“=”).
②下列说法正确的是d(填序号).
a.1mol CO(g)和2mol H2(g)所具有的能量小于1mol CH3OH(g)所具有的能量
b.将1mol CO(g)和2mol H2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出a KJ的热量
c.升高温度,平衡向逆反应移动,上述热化学方程式中的a值将减小
d.如将一定量CO(g) 和H2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热aKJ,则此过程中有1molCO(g)被还原.
(2)①上述反应达到平衡时,CO的转化率为60%
②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有CF
A.2v(H2)=v(CH3OH)            B.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
C.容器内的压强保持不变      D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的颜色保持不变    F.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkl•mol-1
③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ•mol-1
则CH3OH(1)+O2(g)═CO(g)+2H2O(1)△H=$\frac{b-a-4c}{2}$kJ•mol-1
(4)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电.该电池负极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O.
4.NH3和CO2是两种重要的化工原料.
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:N2+3H2?2NH3.该可逆反应达到化学平衡的标志是bd(填正确选项的编号).
a.3v(H2=2v(NH3
b.单位时间生成mmolN2的同时消耗3mmolH2
c.混合气体的密度不再随时间变化   
d.$\frac{c({N}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}{{c}^{2}(N{H}_{3})}$不再随时间变化
(2)CO2和NH3可用于合成尿素[CO(NH22],反应原理如下::
①CO2(g)+2NH3(g)=H2NCOONH4(s),△H=-159.47kJ/mol
②H2NCOONH4(s)=CO(NH22(s)+H2O(l)△H=+28.49kJ/mol,
若总反应放热261.96kJ,则反应的CO2是2mol.
(3)最近科学家们研制成功一种新型催化剂,将CO2转变为甲烷.在1.01×l05Pa、300℃条件下,CO2与H2以1:4体积比发生该反应,平衡时CO2转化率达90%.
①此反应的化学方程式是CO2+4H2$?_{新型催化剂}^{300℃}$CH4+2H2O;
②如图为一定条件下,在体积为VL的反应容器中发生①反应时,CH4物质的量与反应时间的变化关系.反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c(C{H}_{4}){c}^{2}({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2}){c}^{4}({H}_{2})}$,正反应是放热反应(填“放热反应”或“吸热反应”);300℃时,从反应开始至恰好达到平衡,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是$\frac{4{n}_{A}}{V{t}_{A}}$mol/(L•min)(用nA、tA、V表示).500℃时,若将处于平衡状态的反应容器体积增加到2V L,化学平衡将向逆反应(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断的理由是反应容器体积增大,压强减小,化学平衡向气体体积增大的方向进行,逆反应是气体体积增大的反应.
 0  160207  160215  160221  160225  160231  160233  160237  160243  160245  160251  160257  160261  160263  160267  160273  160275  160281  160285  160287  160291  160293  160297  160299  160301  160302  160303  160305  160306  160307  160309  160311  160315  160317  160321  160323  160327  160333  160335  160341  160345  160347  160351  160357  160363  160365  160371  160375  160377  160383  160387  160393  160401  203614 

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