【题目】1913年,德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产,被称作解救世界粮食危机的化学天才.现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器,在一定条件下,利用如下反应模拟哈伯合成氨的工业化生产:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H<0.当改变某一外界条件(温度或压强)时,NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如图所示.
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回答下列问题:
(1)已知:①NH3(l)═NH3(g)△H1,②N2(g)+3H2(g)
2NH3(l)△H2;则反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的△H=_____________(用含△H1、△H2的代数式表示);
(2)合成氨的平衡常数表达式为____________,平衡时,M点NH3的体积分数为10%,则N2的转化率为____________(保留两位有效数字) ;
(3)X轴上a点的数值比b点____________(填“大”或“小”)。上图中,Y轴表示____________(填“温度”或“压强”),判断的理由是____________;
(4)若将1mol N2和3mol H2分别投入起始容积为1L的密闭容器中,实验条件和平衡时的相关数据如表所示:
容器编号 | 实验条件 | 平衡时反应中的能量变化 |
Ⅰ | 恒温恒容 | 放热Q1kJ |
Ⅱ | 恒温恒压 | 放热Q2kJ |
Ⅲ | 恒容绝热 | 放热Q3kJ |
下列判断正确的是____________;
A.放出热量:Ql<Q2<△Hl B.N2的转化率:Ⅰ>Ⅲ
C.平衡常数:Ⅱ>Ⅰ D.达平衡时氨气的体积分数:Ⅰ>Ⅱ
(5)常温下,向VmL amol/L的稀硫酸溶液中滴加等体积bmol/L的氨水,恰好使混合溶液呈中性,此时溶液中c(NH4+)____________c(SO42-)(填“>”、“<”或“=”) ;
(6)利用氨气设计一种环保燃料电池,一极通入氨气,另一极通入空气,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,它在熔融状态下能传导O2-,写出负极的电极反应式____________。
【题目】(1)某科研小组研究:在恒温、恒容(容器容积为2L,)下N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)反应的变化。初始条件n (H2)= 3mol 、n (N2)=1mol,反应达到平衡时H2的转化率为60%,NH3的体积分数约为43%
①此条件下反应的平衡常数K= 。
②若初始条件n (NH3)= 2mol,反应达到平衡时NH3的转化率为 ,
③若初始条件n (H2)= 6mol 、n (N2) =2mol,反应达到平衡时NH3的体积分数 43%,此时移除0.5 mol NH3 ,再次达到平衡时NH3的体积分数 43% (填 “>、<、=”)
(2)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。
一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:
2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g),ΔH>0
①下表为该反应在T1温度下的部分实验数据
t/s | 0 | 500 | 1000 |
c(N2O5)/mol·L—1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
则500s内NO2的平均生成速率为 。
②现以NO2、O2、N2O5、熔融盐NaNO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5,装置如图所示。
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写出石墨I电极上发生反应的电极反应式 。
在电解池中生成N2O5的电极反应式为 。
【题目】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
T | 最外层电子数是电子层数的两倍 |
X | 最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
Y | 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性 |
Z | 元素最高正价是+7价 |
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代,该核素的原子核内有8个中子,则这种同位素的符号是________。
(2)元素Y的单质的电子式为_________________,元素Y和元素Z可形成一种各原子最外层均为8电子结构的化合物,该化合物的结构式为 ___________
(3)元素X与元素T相比,非金属性较强的是元素T,下列表述中不能证明这一事实的选项是_____。
a.常温下元素X的单质和元素T的单质的熔沸点不同
b.元素T的氢化物比元素X的氢化物稳定
c.元素X和元素T的单质都能在氧气中燃烧
d.元素T最高价氧化物对应水化物的酸性比元素X最高价氧化物对应水化物的酸性强
e.Na2XO3溶液呈碱性,Na2TO4溶液呈中性
(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中,化学性质明显不同于其他三种酸的是_______________(用化学式表示)