(14分)I.在500 ℃、2×107 Pa和催化剂条件下合成氨工业的核心反应是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=Q kJ·mol-1。反应过程中能量变化如图所示,回答下列问题:
(1)在500 ℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2,充分反应后,放出的热量_____(填“<”“>”或“=”)46.2 kJ,理由是_____________。
(2)将一定量的H2(g)和N2(g)放入1 L密闭容器中,在500 ℃、2×107 Pa下达到平衡,测得N2为0.10 mol,H2为0.30 mol,NH3为0.10 mol。则该条件下达到平衡时H2的转化率为________。该温度下的平衡常数K的值为________。若升高温度,K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
II.一定条件下,某容积为1L的密闭容器中发生如下反应:C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g)
(1)维持温度不变,向该容器中充入2 mol C(s)和2 mol H2O(g),达到平衡后混合气体的平均分子量为M,则M的范围为 。
(2)在(1)中若起始时充入的是2.5 molCO(g)和4molH2(g),达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为 。
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(8分) 有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表:
元素编号 | 元素性质与原子(或分子)结构 |
T | 最外层电子数是次外层电子数的3倍 |
X | 常温下单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对 |
Y | M层比K层少1个电子 |
Z | 第三周期元素的简单离子中半径最小 |
(1)写出元素T的原子结构示意图:_____________________。
(2)元素Y与元素Z相比,金属性较强的是________(用元素符号表示)。下列表述中能证明这一事实的是________(填序号)。
a.Y单质的熔点比Z单质低
b.Y的化合价比Z低
c.Y单质与水反应比Z单质剧烈
d.Y最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z强
(3)写出T与Y形成的化合物的化学式_______________,________________。
(4)元素T和氢元素以原子个数比1∶1化合形成化合物Q,元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用作火箭燃料的化合物W,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式:__________________。
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(12分)下表是元素周期表的短周期部分,表中字母分别表示一种元素。请回答下列问题:
(1)a的一种核素核内有一个质子、一个中子,该核素的符号为________。
(2)b、c、d、f四种元素的原子半径由大到小的顺序为________ (用元素符号表示)。
(3)c、d、e、h四种元素最高价氧化物对应的水化物的酸性由弱到强的顺序为(用化学式表示)_______________________________。
(4)从b、f形成的化合物与d、f形成的化合物的混合物中分离提纯d、f形成的化合物,可加入上述________(用元素符号表示)两种元素形成的化合物的水溶液后再过滤洗涤。
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已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃ | 700 | 900 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=________ ,△H________0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。
则6s时c(A)=________ mol·L-1, C的物质的量为________mol;
若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为________,
如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为________;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为________(填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c. c(A)不随时问改变 d.单位时间里生成c和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为________。
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科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲
醇。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、
-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________;
(2)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
下列说法正确的是________(填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=
mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(3)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为________;
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(2015秋•桃源县校级月考)把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有白色沉淀生成,在所得的悬浊液中逐滴加入1mol•L﹣1HCl溶液,加入HCl溶液的体积V与生成沉淀的质量m的关系如图所示.试回答:
(1)从0开始到A点沉淀物的化学式为 ;B点沉淀物的化学式为 .
(2)原混合物中的MgCl2的物质的量为 ,AlCl3的物质的量为 ,NaOH的物质的量为 .
(3)HCl溶液在C点的体积数是 mL.
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(2015秋•桃源县校级月考)高锰酸钾在不同的条件下发生的反应如下:
MnO4﹣+5e﹣+8H+═Mn2++4H2O ①
MnO4﹣+3e﹣+2H2O═MnO2↓+4OH﹣ ②
(1)从上述二个半反应中可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液的 影响.
(2)将PbO2投入到酸性MnSO4溶液中搅拌,溶液变为紫红色.下列说法正确的是 (填字母)
A.还原性:PbO2>KMnO4 B.氧化性:PbO2>KMnO4 C.该反应可以用盐酸酸化
(3)将高锰酸钾逐滴加入到硫化钾溶液中发生如下反应,其中K2SO4和S的物质的量之比为3:2,
完成下列化学方程式(横线上填系数,括号内填物质):
① KMnO4+ K2S+ KOH= K2MnO4+ K2SO4+ S↓+ .
②若生成6.4g单质硫,反应过程中转移电子的物质的量为 mol.
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