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在298K时,向V L真空容器内通入n mol SO2和m mol H2S,若5n=m,且反应后氧化产物与还原产物的质量和为48g.则n,m之和为
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随着大气污染的日趋严重,“节能减排”,减少全球温室气体排放,研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)下图是在101kPa,298k条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO过程中能量变化示意图。
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已知:① N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+179.5kJ/mol
② 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-112.3kJ/mol
则在298k时,反应:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)的△H=
。
(2)将0.20mol NO2和0.10molCO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生反应,在不同条件下,反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。
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①下列说法正确的是 。(填序号)
a.容器内的压强不发生变化说明该反应达到平衡
b.当向容器中加再充入0.20mol NO时,平衡向正反应方向移动,K值增大
c.升高温度后,K值减小,NO2的转化率减小
d.向该容器内充入He气,反应物的体积减小,浓度增大,所以反应反应速率增大
②计算产物NO在0~2min时平均反应速率v(NO)= mol·L-1·min-1;
③第4min时改变的反应条件为 (填“升温”、“降温”);
④计算反应在第6min时的平衡常数K= 。若保持温度不变,此时再向容器中充入CO、NO各0.060mol,平衡将 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。其负极的反应式为 ,当有0.25molSO2被吸收,则通过质子(H+)交换膜的H+的物质的量为 。
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(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其KSP=2.8×10-9mol2/L2。现将2×10-4mol/L的Na2CO3溶液与一定浓度的CaC12溶液等体积混合生成沉淀,计算应加入CaC12溶液的最小浓度为 。
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(1)如图1表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化,据此请回答:
①写出氮气与氢气合成氨的热化学反应方程式:
| ||
| ||
②对于合成氨的反应下列说法正确的是
A、该反应在任意条件下都可以自发进行
B、加入催化剂,能使该反应的E和△H都减小
C、若反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,K1>K2
D、该反应属于人工固氮
(2)现在普遍应用的工业合成氮的方法N2+3H2?2NH3,是哈伯于1905年发明的,但此法达到平衡时反应物的转化率不高.
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正方向移动的措施是
A、使用的更高效催化剂
B、升高温度
C、及时分离出氨气
D、冲入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下、2L的密闭容器中发生N2+3H2?2NH3的反应,如图2表示N2的物质的量随时间的变化曲线.用H2表示0~10min内该反应的平速率v(H2)=
A、a B、b C、c D、d
(3)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下吧氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入一个加热到500℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质理用吸附在它内外表面上的金属但多晶薄膜像电噪,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮(装置如图3).
请回答:铠电极是电解池的
(1)关于反应物之间的定量关系的研究:已知反应:Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+,向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2,该反应的离子方程式为:
(2)关于反应速率、限度的研究:
①已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,在氯化镁溶液中加入一定量的烧碱,测得pH=13.0,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=
②科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气,发生反应:2H2O(g)
| Cu2O |
| 时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
| n(O2)/mol | 0.0010 | 0.0016 | 0.0020 | 0.0020 |
③向某密闭容器中加入 0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示.附图中乙图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件,所用条件均不同.已知,t3-t4阶段为使用催化剂[已知t0-t1阶段c(B)未画出].请回答:
I:t4-t5阶段改变的条件为
II:B的起始物质的量为
(1)在一密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
| T | 298K | 398K | 498K | … |
| K | 4.1×106 | K1 | K2 | … |
②若保持容器的容积不变,则该反应达到化学平衡状态的依据是
a.2v正(H2)=3v逆(NH3) b.v正(N2)=3v逆(H2)
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的平均摩尔质量保持不变
③若维持容器的体积不变,达到平衡状态后再向容器中通入一定量的N2,此时逆反应速率
④已知AgCl可溶于氨水中,而AgBr不溶于氨水中,则Ksp(AgCl)
(2)肼是氮元素的另一种氢化物,分子式为N2H4.
①写出肼的电子式
②298K时,1.00g N2H4(l)与足量的N2O4(l)完全反应生成氮气和水,放出19.15kJ的热量.写该反应的热化学方程式
③肼也可以在纯氧中燃烧生成氮气和水,为了充分利用其能量有人设计了原电池装置,电极材料是多孔石墨电极,电解质为能够传导H+的固体电解质,请写出负极反应式