氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在一定条件下:将2.5molN2和7.5molH2的混合气体充入体积为2L的固定闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),5分钟末时达到平衡,测得容器内的压强是开始时的0.9倍,则5分钟内用氨气表示该反应的平均化学反应速率为___________;氢气达到平衡时的转化率是___________(保留小数点后一位);N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为___________。
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能源是人类生存和发展的重要支柱,研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)= H2O( g) ΔH = - 242kJ/mol;
②2H2(g)+ O2(g)= 2H2O( l) ΔH= - 572kJ/mol;
③C(s)+O2(g)=CO (g) ΔH =-110.5 kJ/mol;
④C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH=- 393.5 kJ/mol;
⑤CO2(g)+2H2O(g)= CH4(g)+ 2O2( g) ΔH = + 802kJ/mol:
化学键 | O=O | C-C | H-H | O-O | C-O | O-H | C-H |
键能 kJ/mol | 497 | 348 | 436 | 142 | 351 | 463 | 414 |
回答下列问题
(1)写出能表示H2燃烧热的热化学方程式 ___________;
(2)已知C(s)+ H2O(g)H2(g)+ CO(g) ΔH =_______kJ/mol;
(3)估算出C=O键能为____kJ/mol:
(4)CH4的燃烧热ΔH = _______kJ/mol:
(5)25℃、101kPa下,某燃具中CH4的燃烧效率是90%(注:相当于10%的CH4未燃烧),水壶的热量利用率是70%,则用此燃具和水壶,烧开 1L 水所需要的CH4的物质的量为_____mol[保留到小数点后2位:已知:c(H2O)=4.2J/(g•℃)]。
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列式并计算下列各小题:
(1)某温度时,测得0.01 mol/L的NaOH溶液pH为11,求该温度下水的离子积常数Kw
(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合。
①若所得混合溶液为中性,且a=12,b=2,求Va∶Vb。
②若所得混合溶液的pH=10,且a=12,b=2,求Va∶Vb。
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将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g),反应进行到10 s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol。
(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为________。
(2)反应前A的物质的量浓度是________。
(3)10 s末,生成物D的浓度为________。
(4)A与B的平衡转化率之比为________。
(5)反应过程中容器内气体的平均相对分子质量变化是________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),气体的密度变化是________。
(6)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率如何变化(填“增大”、“减小”或“不变”):①降低温度______;②增大A的浓度________;③恒容下充入氖气_______。
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标准状况下,1.68L无色的可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水中,得到白色沉淀质量为15g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3g。
(1)燃烧产物中水的质量为_____g。
(2)若原气体是单一气体,则其分子式为_____,若将该气体设计成碱性(KOH)燃料电池,请写出负极反应式_____。
(3)若原气体是由两种等物质的量的气态烃组成的混合物,请写出它们的分子式________。(请写出两组)
(4)若原气体是由两种等物质的量的气体组成的混合物,其中只有一种是烃,请写出它们的分子式______。(请写出两组)
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重铬酸钾又名红矾钾,是化学实验室中的一种重要分析试剂。工业上以铬酸钾为原料,采用电化学制备重铬酸钾。制备装置如下图所示:
制备原理:2CrO(黄色)+2H+⇌Cr2O (橙色)+H2O
(1)通电后阳极室产生的现象为_____________,电极反应式是__________。
(2)该制备过程总反应的离子方程式可表示为4CrO+4H2O=2Cr2O+4OH-+2H2↑+O2↑,若实验开始时在右室中加入38.8 g K2CrO4,t分钟后测得右室中K与Cr的物质的量之比为3:2,则溶液中K2CrO4和K2Cr2O7的物质的量之比为________;该过程中反应转移的电子数目为___________;此时阳极室与阴极室溶液质量变化之差(△m阴极室-△m 阳极室)为____g。
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在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:
A(g)+2B(g)⇌3C(g)+xD(g),开始时通入4molA和6molB,5min末时测得C的物质的量为3mol,v(D)为0.2rnol•L-1•min-1,计算:
(1)5min末A的物质的量浓度为_____mol•L-1。
(2)前5min内v(B)为______mol•L-1•min-1。
(3)化学方程式中x的值为____。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别如下所示,其中反应速率最快的是(填序号)____。
A.v(A)=0.4mol•L-1•min-1 B.v(B)=0.005mol•L-1•s-1 C.v(C)=0.3mol•L-1•min-1 D.v(D)=0.002mol•L-1•s-1
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反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图甲所示:
(1)该反应为______(填”吸热”或“放热”)反应。
(2)该反应____(填“是”或“否”)氧化还原反应;若将上述反应设计成原电池,装置如图乙,该装置工作时,电子沿导线流入_____(填“Cu”或“Fe”)电极,该电极为____(填“正”或“负”)极,电极反应式为____;若反应产生11.2L气体(标准状况下),则电路中应该有____mol电子发生了转移。
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在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4mol,B为6mol;5min末时测得C的物质的量为3mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)。计算:
(1)5min末A的物质的量浓度为________。
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为________。
(3)化学方程式中n值为________。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为:
①v(A)=5mol/(L·min)
②v(B)=6mol/(L·min)
③v(C)=4.5mol/(L·min)
④v(D)=8mol/(L·min)
其中反应速率最快的是________(填编号)。
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有硫酸与硝酸的混合液,取出其中10mL,加入足量的BaCl2溶液,将生成的沉淀过滤洗涤,干燥称得质量为4.66g。另取这种溶液10mL与2mol·L-1的NaOH溶液25mL恰好中和。则:
(1)混合液中c(H2SO4)=__mol·L-1,c(HNO3)=__mol·L-1
(2)另取10mL的混合液(混合液中的硝酸视为稀硝酸)与0.96g铜粉共热时,产生气体的体积为__L(标准状况)。
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