(1)25 ℃时,制备亚硝酰氯所涉及的热化学方程式和平衡常数如表:
热化学方程式 | 平衡常数 | |
① | 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1=a kJ∙mol-1 | K1 |
② | 4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+ 2NO(g)+Cl2(g) ΔH2=b kJ∙mol-1 | K2 |
③ | 2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3 | K3 |
则该温度下,ΔH3=_______________kJ∙mol-1;K3=_____________(用K1和K2表示)。
(2)25℃时,在体积为2L的恒容密闭容器中通入0.08 mol NO和0.04 molCl2发生上述反应③,若反应开始与结束时温度相同,数字压强仪显示反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图Ⅰ实线所示,则ΔH3 ___(填“>”“<”或“=”)0;若其他条件相同,仅改变某一条件,测得其压强随时间的变化如图Ⅰ虚线所示,则改变的条件是_____________;在5 min时,再充入0.08 mol NO和0.04 molCl2,则混合气体的平均相对分子质量将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。图Ⅱ是甲、乙两同学描绘上述反应③的平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系图,其中正确的曲线是______(填“甲”或“乙”),a值为__________。25 ℃时测得反应③在某时刻,NO(g)、Cl2(g)、NOCl(g)的浓度分别为0.8、0.1、0.3,则此时v正_________v逆(填“>”“<”或“=”)
(3)在300 ℃、8 MPa下,将CO2和H2按物质的量之比1∶3 通入一密闭容器中发生CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)中反应,达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数为Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
高一化学填空题困难题
亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO和Cl2反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+NOCl(g)
②4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)
③2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)
设反应①②③对应的平衡常数依次为K1、K2、K3,则K1、K2、K3之间的关系为____________。
(2)300 ℃时,2NOCl(g) 2NO(g)+Cl2(g)。正反应速率的表达式为v正=k·cn(NOCl)(k为速率常数,只与温度有关),测得速率与浓度的关系如表所示:
序号 | c(NOCl)/mol·L-1 | v/mol·L-1·s-1 |
① | 0.30 | 3.60×10-9 |
② | 0.60 | 1.44×10-8 |
③ | 0.90 | 3.24×10-8 |
n=________,k=________。
(3)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g),在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示:反应开始到10 min时Cl2的平均反应速率v(Cl2)=________ mol·L-1·min-1。
(4)在密闭容器中充入NO(g)和Cl2(g),改变外界条件[温度、压强、、与催化剂的接触面积],NO的转化率变化关系如图B所示。X代表________。
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亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。
(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如下图所示:
为制备纯净干燥的气体,下表中缺少的药品是:
装置Ⅰ | 装置Ⅱ | ||
烧瓶中 | 分液漏斗中 | ||
制备纯净Cl2 | MnO2 | ①___ | ②___ |
制备纯净NO | Cu | ③___ | ④___ |
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:
①装置连接顺序为a→________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是____________。
③装置Ⅶ的作用是____________。
④装置Ⅷ中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为________________。
(3)丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下该混酸可生成亚硝酰氯和氯气, 该反应的化学方程式为__________________。
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(14分)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,可由NO与Cl2在通常条件下反应得到。亚硝酰氯有关性质如下:
分子式 | 别名 | 熔点 | 沸点 | 溶解性 | 性状 |
ClNO | 氯化亚硝酰 | -64.5℃ | -5.5℃ | 溶于浓硫酸 | 红褐色液体或有毒气体,具有刺激恶臭,遇水反应生成氮的氧化物与氯化氢 |
某研究性学习小组根据亚硝酰氯性质拟在通风橱中制取亚硝酰氯,设计了如图所示实验装置。实验开始前K2处于打开状态,K1、K3均已关闭。、
试回答下列问题:
(1)①若D中装有纯净的NO气体,则B中应选用的试剂为________。实验时利用B除去某些杂质气体并通过观察B中的气泡来判断反应速率,B还具有的作用是________;②若D中装有纯净的氯气,则C中应选用的试剂为________。
(2)装置F的作用是________;装置G的作用是________。
(3)若无装置G,则F中ClNO可能发生反应的化学方程式为________。
(4)某同学认为氢氧化钠溶液只能吸收氯气和ClNO,但不能吸收NO,所以装置H不能有效除去有毒气体。为解决这一问题,可将尾气与某种气体同时通入氢氧化钠溶液中,这种气体的化学式是________。
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(10分) Ⅰ研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ∆H < 0 (I)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ∆H < 0 (II)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(II)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,则平衡后n(Cl2)= mol,NO的转化率а1= 。其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率а2 а1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2 (填“增大”“减小”或“不变”。若要使K2减小,可采用的措施是 。
(3)已知t℃时,反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。
①t℃时,反应达到平衡时n(CO):n(CO2)= 。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmolCO,t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x= 。
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其它条件不变,升高温度,下列数据中一定增大的是( )
A.化学反应速率v B.化学平衡常数K C.化学反应热H D.转化率a
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下列热化学方程式书写正确的是(的绝对值均正确)
A.C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2 (g)+3H2O(g) kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl (aq)===NaCl (aq) +H2O(l) kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)===SO2(g) kJ/mol(反应热)
D.Fe+S===FeS kJ/mol(反应热)
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利用如图装置(装置中的溶液为饱和食盐水),可用于简便环保地制备“84消毒液”,请注明直流电源的两极名称,并写出反应过程中涉及的化学反应方程式。
(1)a____________________b____________
(2)______________
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依据叙述,写出下列反应的热化学方程式。
(1)用NA表示阿伏加德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有4NA个电子转移时,放出450 kJ的热量。其热化学方程式为______________________。
(2)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、395 kJ、940 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为____________________________。
(3)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,已知由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及的步骤为:
已知:①C(s)+O2(g) CO2(g); ΔH=-395.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g); ΔH=-560 kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=―80kJ/mol
则TiO2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为________。
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碳酸钠俗称纯碱,在日常生产和生活中有着广泛的应用.某化学兴趣小组想根据所学知识模拟制备碳酸钠,方法如下:先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料以及下图所示装置制取NaHCO3(反应的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl),然后再将NaHCO3制成Na2CO3.
(1)装置乙的作用是__________.为防止污染空气,尾气中含有的__________需要进行吸收处理.
(2)由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有__________、__________、__________.
(3)若在(2)中灼烧的时间较短,NaHCO3将分解不完全,该小组对一份加热了t1min的NaHCO3样品的组成进行了以下探究。取加热了t1min的NaHCO3样品19g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中不断滴加1mol•L﹣1的稀盐酸直到不再产生气泡,共消耗300ml稀盐酸.问该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是__________.
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