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盖斯定律
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I.用98%的浓H 2SO 4(ρ=1.84g/cm 3)配制0.5mol•L -1的稀H 2SO 41000mL,请按要求填空: (1)需用最筒最取浓H 2SO 4______ mL. (2)若配制硫酸溶液的其它操作均正确,但出现下列错误操作,将使所配制的硫酸溶液浓度偏低的是______. A.将稀释的硫酸溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒 B.将烧杯内的稀硫酸向容量瓶中转移时,因操作不当使部分稀硫酸溅出瓶外 C.用胶头滴管向容量瓶中加水时溶液凹面高于容量瓶刻度,此时立即用滴管将瓶内液体吸出,使溶液凹液面与刻度相切 D.用胶头滴管加水时,俯视观察溶液凹液面与容量瓶刻度相切 II.向Ba(OH) 2溶液中逐滴地加入NaHSO 4溶液,开始阶段,溶液中反应的离子方程式为______,当沉淀完全时,溶液为______,(填“酸性”、“中性”或“碱性”).继续滴加NaHSO 4溶液,溶液中反应的离子方程式为______. III.发射卫星可用肼(N 2H 4)作燃料,用NO 2作氧化剂,反应生成N 2(g)和水蒸气. 已知: N2(g)+2O2(g)=2NO2(g); △H=+67.7kJ•mol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g); △H=-534kJ•mol-1 请写出N 2H 4(g)和NO 2(g)反应的热化学方程式:______.
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某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM 2.5(直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等.因此,对PM 2.5、SO 2、NO x等进行研究具有重要意义. 请回答下列问题: (1)将PM 2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样. 若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表: 离子 K+ Na+ NH +4 SO 2-4 NO -3 Cl- 浓度/mol•L-1 4×10-6 6×10-6 2×10-5 4×10-5 3×10-5 2×10-5 根据表中数据判断PM 2.5的酸碱性为______,试样的pH=______. (2)为减少SO 2的排放,常采取的措施有: ①将煤转化为清洁气体燃料. 已知:H 2 (g)+ 1 2 O 2 (g)=H 2O;△H=-241.81kJ•mol -1 C (s)+ 1 2 O 2 (g)=CO (g);△H=-110.51kJ•mol -1 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:______. ②洗涤含SO 2的烟气.以下物质可作洗涤剂的是______. a.Ca(OH) 2 b.Na 2CO 3 c.CaCl 2 d.NaHSO 3 (3)汽车尾气中NO x和CO的生成及转化 ①已知汽缸中生成NO的反应为:N 2(g)+O 2(g)⇌2NO (g);△H>0 若1mol空气含0.8mol N 2和0.2mol O 2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为:8×10 -4 mol.计算该温度下的平衡常数:K=______. 汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是______. ②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:2CO (g)=2C (s)+O 2 (g) 已知该反应的△H>0,简述该设想能否实现的依据:______. ③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为______.
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近年来我国汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物.在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NO x、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染. (1)已知:N 2(g)+O 2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mo1 2C(s)+O 2(g)═2CO(g)△H=-221.0kJ/mo1 2(s)+O 2(g)═CO 2(g)△H=-393.5kJ/mo1 尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)═N 2(g)=2CO 2(g)△H=______. (2)某研究性学习小组在技术人员的指导下,在某温度时,按如图所示的流程探究某种催化剂作用下的反应速率,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表: 时间/s 0 1 2 3 4 5 c(NO)(×10-4mol•L-1) 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00 c(CO)(×10-3mol•L-1) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70 请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响); ①前2s内的平均反应速率v(N 2)=______. ②在该温度下,反应的平衡常数K=______L•mo1 -1(写出计算结果). ③对于该可逆反应,通过综合分析以上信息,至少可以说明______(填字母) A.该反应的反应物混合后很不稳定 B.该反应一旦发生将在很短的时间内完成 C.该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小 D.该反应在一定条件下能自发进行 E.该反应使用催化剂意义不大 (3)为节约能源,减少污染,该研究小组继续探究一种高铁电池,这是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压.高铁电池的总反应为:3Zn+2K 2FeO 4+8H 2O 放电 充电 3Zn(OH) 2+2Fe(OH) 3+4KOH,该电池放电时负极反应式为______,每有1mo1K 2FeO 4被还原,转移电子的物质的量为______,充电时阳极反应式为______.
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一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NO x)的污染.已知: ①CH 4 ( g )+4NO 2( g )=4NO( g )+CO 2( g )+2H 2O( g )△H=一574kJ•mol -1 ②CH 4 ( g )+4NO( g )=2N 2( g )+CO 2( g )+2H 2O( g )△H=一1 160kJ•mol 一1. 下列正确的选项是( ) A.CH4 ( g )+2NO2 ( g )=N2( g )+CO2 ( g )+2H2O ( l)△H=一867 kJ•mol-1 B.CH4催化还原NOx为N2的过程中,若x=1.6,则转移的电子总数为3.2 mol C.若0.2 mol CH4还原NO2至N2,在上述条件下放出的热量为173.4 kJ D.若用标准状况下4.48L CH4 还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为3.2 mol
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联合国气候变化大会于2009年12月7~18目在哥本哈根召开.中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%. (1)有效“减碳”的手段之一是节能.下列制氢方法最节能的是______(填字母序号). A.电解水制氢:2H 2O 电解 . 2H 2↑+O 2↑ B.高温使水分解制氢:2H 2O 高温 . 2H 2↑+O 2↑ C.太阳光催化分解水制氢:2H 2O 太阳光 . 催化剂 2H 2↑+O 2↑ D.天然气制氢:CH 4+H 2O 高温 CO+3H 2 (2)用CO 2和氢气合成CH 3OCH 3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之一. 己知:CO(g)+2H 2(g)⇌CH 3OH(g)△H=-90.7KJ•mol -1 ① 2CH 3OH(g)⇌CH 3OCH 3(g)+H 2O(g)△H=-23.5KJ ② CO 2(g)+H 2(g)△H=-41.2KJ•mol -1 ③ 则反应2CO 2(g)+6H 2(g)→2CH 3OH(g)+2H 2O(g)的△H=______. (3)CO 2可转化成有机物实现碳循环:CO 2→CH 3OH→HCOOH,用离子方程式表示HCOONa溶液呈碱性的原因______,写出该反应的平衡常数(K h)表达式:K h=______,升高温度,K h______(选填“增大”、“减小”或“不变”). (4)常温下,将0.2mol•L -1HCOOH和0.1mol•L -1NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH<7,说明HC00H的电离程度______HCOONa的水解程度(填“大于”或“小于”).该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是______.
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汽车内燃机工作时产生的高温会引起N 2和O 2发生反应生成NO气体,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一. (1)如图表示在T 1、T 2两种不同温度下,一定量的NO发生反应:2NO(g)⇌N 2(g)+O 2(g).反应过程中N 2的体积分数随时间变化的图象.升高温度,该反应的平衡常数K将______(填“增大”、“减小”或“不变”). (2)2000℃时,向容积为2L的密闭容器中充入10mol N 2与5mol O 2,达到平衡后NO的物质的量为2mol,则2000℃时该反应的平衡常数K的数值为______.该温度下,若开始时向上述容器中充入N 2与O 2均为1mol,则达到平衡后N 2的转化率为______. (3)研究发现,用CH 4催化还原NO x可以消除氮氧化物的污染.例如: CH 4(g)+4NO 2(g)=4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g)△H 1=-574kJ•mol -1 CH 4(g)+4NO(g)=2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g)△H 2=-1160kJ•mol -1 若1mol CH 4还原NO 2至N 2,整个过程中放出的热量为______kJ.
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丙烷(C 3H 8)在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活. 已知:①2C 3H 8(g)+7O 2(g)═6CO(g)+8H 2O,△H 1=-2741.8kJ/mol ②2CO(g)+O 2(g)═2CO 2(g),△H 2=-566kJ/mol (1)反应C 3H 8(g)+5O 2(g)═3CO 2(g)+4H 2O 的△H= . (2)现有1mol C 3H 8在不足量的氧气里燃烧,生成1mol CO和2mol CO 2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO(g)+H 2O(g)⇌CO 2(g)+H 2(g),△H=+41.2kJ/mol ①下列事实能说明该反应达到平衡的是 . a.体系中的压强不发生变化 b.v 正(H 2)=v 正(CO) c.混合气体的密度不再发生变化 d.CO 2的浓度不再发生变化 ②向平衡体系中充入少量CO则平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”). ③若该反应达到平衡后,升高温度,则上述平衡向 反应方向移动(填“正”或“逆”).
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氨在国民经济中占有重要的地位. (1)生成氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气. C(s)+H 2O(g)⇌H 2(g)+CO(g);△H=+131.3kJ/mol;△S=+133.7J/(mol⋅K).该反应在较低温度下能否自发进行______(填“能”或“不能”) (2)已知在400°C时,2NH 3(g)⇌N 2(g)+3H 2(g);△H>0的K=2. ①400°C时,N 2(g)+3H 2(g)⇌2NH 3(g)的K=______(填数值) ②400°C时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N 2、H 2、NH 3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时v(NH 3) 正______v(NH 3) 逆(填“大于”、“小于”、“等于”、“不确定”) (3)体积相同的甲、乙两个容器中,分别充入等物质的量的氮气和氢气,在相同温度下发生反应N 2(g)+3H 2(g)⇌2NH 3(g)并达到平衡,在这一过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,则甲容器中氮气的转化率______乙容器中氮气的转化率(填“大于”、“小于”或“等于”) (4)已知:1/2N 2(g)+3/2H 2(g)=NH 3(g);△H=-46.0kJ/mol H 2(g)+1/2O 2(g)=H 2O(l);△H=-285.8kJ/mol 1/2N 2(g)+O 2(g)=NO 2(g);△H=+33.9kJ/mol H 2O(l)=H 2Og);△H=+44kJ/mol则氨气燃烧热的热化学方程式为______.
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一定条件下,用甲烷可以消除氮氧化物(N8 了)的污染.已知: ①CH 4(g)+4N8 2(g)=4N8(g)+C8 2 (g)+2H 28(g)△H b=-5下4kJ•m8l -b ②CH 4(g)+4N8(g)=2N 2(g)+C8 2(g)+2H 28(g)△H 2=-bb60kJ•m8l -b 下列选项正确的是( ) A.CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ•mol-1 B.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)的反应热为△H3,则△H3>△H1 C.若用0.2molCH4还原NO2至N2,则反应中放出的热量一定为173.4kJ D.若用标准状况下2.24LCH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子为1.6mol
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科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究. (1)目前合成氨的技术原理为:(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H=-92.4kJ/molN2 该反应的能量变化如图1所示. ①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E 2的变化是:______.(填“增大”、“减小”或“不变”). ②将一定量的N 2(g)和H 2(g)放入1L的密闭容器中,在500℃、2×10 7Pa下达到平衡,测得N 2为0.1mol,H 2为0.3mol,NH 3为0.1mol.该条件下H 2的转化率为______. ③欲提高②容器中H 2的转化率,下列措施可行的是______. A.向容器中按原比例再充入原料气 B.向容器中再充入惰性气体 C.改变反应的催化剂 D.液化生成物分离出氨 (2)1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传导H +),从而实现了高转化率的电解法合成氨.其实验装置如图2所示.阴极的电极反应式为______. (3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常 压、光照条件下,N 2在催化剂(掺有少量Fe 2O 3和TiO 2)表面与水发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g);△H=a kJ/mol 进一步研究NH 3生成量与温度关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下: T/K 303 313 323 NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0 ①此合成反应的a______0.(填“大于”、“小于”或“等于”) N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol ②已知 O2(g)+2H2(g)2H2O(l);△H=-571.6kJ/mol则2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g);△H=kJ/mol (4)NH 4Cl溶液呈酸性,这是由于N H +4 水解的缘故.则NH 4Cl在重水(D 2O)中水解的离子方程式是______.
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