【题目】(1)已知①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1
②CH4 (g)+O2(g)=CO (g)+2H2O(g) ΔH=-564.3kJ·mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应制取CO(g)和H2(g)的热化学方程式:___。
(2)根据键能数据计算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热 ΔH=___kJ·mol-1。
化学键 | C—H | C—F | H—F | F—F |
键能/(kJ·mol-1) | 414 | 489 | 565 | 155 |
(3)氢气是合成氨反应的重要原料。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。
回答下列问题:
①平衡时,M点NH3的体积分数为10%,则N2的物质的量为___(保留两位有效数字)。
②X轴上a点的数值比b点__(填“大”或“小”);图中,Y轴表示__(填“温度”或“压强”),判断的理由是__。
【答案】CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),ΔH=+161.1kJ·mol-1 -1940 0.82mol 小 温度 随Y值增大,φ(NH3)减小,平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0向逆反应方向移动,故Y为温度
【解析】
(1)有盖斯定律知:②-①×3得:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=-564.3kJ·mol-1-3×(-241.8kJ·mol-1)=+161.1kJ·mol-1
(2)△H=反应物键能之和生成物键能之和,结合图表中 键能数据可知△H=414KJ/mol×4+4×155KJ/mol(489KJ/mol×4+4×565KJ/mol)=1940KJ/mol,
故答案为:1940 kJmol1;
(3)①设转化的氮气为xmol,则:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始量(mol):1 3 0
转化量(mol):x 3x 2x
平衡量(mol):1-x 3-3x 2x
所以(2x)2÷{(1-x)×(3-3x )3}==10%,解得x=0.18mol
mol,故氮气的物质的量是1mol-0.18mol=0.82mol;
故答案为:0.82mol;
②有图像可知X轴上a点的数值比b点小,随Y值增大,φ(NH3)减小,平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0向逆反应方向移动,正反应为体积减小的放热反应,故Y为温度,则X为压强,增大压强平衡正向移动;
故答案为:小;温度;随Y值增大,φ(NH3)减小,平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0向逆反应方向移动,故Y为温度;
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【题目】某溶液中含有的离子可能是K+、Ba2+、Al3+、Mg2+、、、、Cl-中的几种,现进行如下实验:
①取少量原溶液,滴加氢氧化钠溶液的过程中无沉淀生成;
②另取少量原溶液,逐滴加入5 mL 0.2 mol·L-1盐酸,开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生气体,最后沉淀逐渐减少至消失;
③在上述②沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸银溶液得到沉淀0.43 g。
下列说法中正确的是( )。
A.该溶液中一定不含Ba2+、Al3+、Mg2+、、Cl-
B.该溶液中一定含有K+、、、Cl-
C.该溶液中是否含有K+需做焰色反应(透过蓝色钴玻璃片观察)进行判断
D.该溶液中可能含有Cl-
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【题目】下列热化学方程式中,△H 能正确表示对应物质的燃烧热的是
A.CO2 (g)=CO(g)+O2(g) △H=+283.0kJ·mol-1
B.S(s)+O2(g)=SO3(g) △H=-396kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
D.CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H =—890.3kJ·mol-1
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【题目】一氯氨、二氯氨和三氯氨(NH2Cl、NHCl2和NCl3)是常用的饮用水二级消毒剂。
(1)用Cl2和NH3反应制备三氯胺的方程式为3Cl2(g)+NH3(g)NCl3(l)+3HCl(g),向容积均为1L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2molCl2和2molNH3,测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t /min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
甲(400℃)n(Cl2)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
乙(T℃)n(Cl2)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
①T℃_____400℃(填“>”或“<”),该反应的ΔH____0(填“>”或“<”)。
②该反应自发进行的条件是__________(填高温、低温、任何温度)。
③对该反应,下列说法正确的是_________(填选项字母)。
A. 若容器内气体密度不变,则表明反应达到平衡状态
B. 若容器内Cl2和NH3物质的量之比为3∶1,则表明反应达到平衡状态
C. 反应达平衡后,其他条件不变,加入一定量的NCl3,平衡将向逆反应方向移动
D. 反应达到平衡后,其他条件不变,在原容器中按继续充入一定量反应物,达新平衡后Cl2的转化率增大
(2)工业上可利用反应2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g)制备二氯胺。
①NHCl2在中性、酸性环境中会发生强烈水解,生成具有强杀菌作用的物质,写出该反应的化学方程式______________________________。
②在恒温条件下,将2molCl2和1molNH3充入某密闭容器中发生上述反应,测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A、B、C三点中Cl2转化率最高的是________点(填“A”“B”或“C”);B点时反应物转化率:α(Cl2)____α(NH3)(填“>”“=”或“<”),若B点平衡体积为2L,则平衡常数K=_____________。
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【题目】氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题,它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题。已知H—H键的键能为a kJ·mol-1,N—H键的键能为b kJ·mol-1,N≡N键的键能是c kJ·mol-1,则反应NH3(g)N2(g)+ H2(g)的ΔH=_______ kJ·mol-1,若在某温度下其平衡常数为K,则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K1=_______(用K表示)。
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【题目】反应N2O4(g)NO2(g)△H=+57kJmol﹣1,在温度为T时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示.下列说法正确的为( )
A.A、C两点的反应速率:v(A)>v(C)
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B点正逆反应速率:v(正)>v(逆)
D.A、C两点气休的平均相对分子质量:A>C
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【题目】在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. N2(g)NH3(g)NH4Cl(aq)
B. Fe(s)FeCl2(s)Fe(OH)2(s)
C. MgO(s)MgSO4(aq)Mg(s)
D. S(s)SO2(g)BaSO3(s)
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【题目】实验室常用王水(浓硝酸和浓盐酸按体积比1:3的混合物)来溶解白金等贵金属进行科学实验。王教授用质量分数为63%的浓硝酸(密度1.40g/ )和质量分数为36.5%的浓盐酸(密度1.19g/ )来配制王水600毫升,假设忽略两种酸混合时的体积变化也不考虑混合后的化学变化,下列说法错误的是
A. 该王水中硝酸的物质的量浓度是3.5mol/L
B. 该王水中氧元素的质量是100.8g
C. 该王水的密度约为1.24g/
D. 该王水中HCl的质量分数约为26.2%
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【题目】已知A(g)+B(g)=2C(g),反应过程中C的百分含量与温度关系如图,下列正确的是
A.正反应速率:v(c)>v(d)>v(b)
B.化学平衡常数:K(d)>k(c)
C.c向d变化时,v(正)<v(逆)
D.d点状态加入合适的催化剂可使c%增大
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