分析 (1)根據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,然后根據(jù)速率的計算公式求出時間;根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素來解答;當(dāng)N2與H2的起始體積比符合方程式中化學(xué)計量數(shù)之比時,達(dá)到平衡時氨的體積分?jǐn)?shù)最大;根據(jù)濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)比較,判斷化學(xué)平衡移動方向,進(jìn)而判斷平衡建立過程中NH3的濃度變化趨勢;
(2)N2H4是二元弱堿,其性質(zhì)與氨氣相似,第一步電離出1個氫氧根離子和N2H5+,則第二步中N2H5+電離出1個氫氧根離子和N2H62+;
(3)依據(jù)蓋斯定律,結(jié)合題干熱化學(xué)方程式計算寫出;
(4)①由N2O4制取N2O5需要失去電子,所以N2O5在陽極區(qū)生成,即左室為陽極,右室為陰極;
②1mol液態(tài)CH3OH變成氣態(tài)CH3OH需吸熱11KJ,1mol液態(tài)水變成氣態(tài)水需吸熱44KJ,結(jié)合CH3OH(g)的燃燒熱△H為-651kJ/mol求解CH3OH(l)的燃燒熱,電池的能量效率=電池所產(chǎn)生的最大電能與電池所釋放的全部能量之比,根據(jù)液態(tài)甲醇的燃燒熱計算0.5mol甲醇完全燃燒放出的熱量,結(jié)合原電池產(chǎn)生的電能計算;
解答 解:(1)①0~t1 min內(nèi),v(H2)=0.03mol•L-1•min-1,則v(N2)=0.01mol•L-1•min-1,則v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.3mol•{L}^{-1}}{{t}_{1}min}$=0.01mol•L-1•min-1,解得t1=30 min;
從t2min起N2的濃度逐漸減小,可能是降低溫度或增大H2濃度使平衡正向移動引起的;
當(dāng)N2與H2的起始體積比符合方程式中化學(xué)計量數(shù)之比時,達(dá)到平衡時氨的體積分?jǐn)?shù)最大,即圖乙中,b點(diǎn)時n=3;
故答案為:30 min;降低溫度或增大H2濃度;3;
②c(H2)=0.1mol•L-1,c(N2)=0.5mol•L-1,c(NH3)=0.1mol•L-1,則Qc=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}$=$\frac{0.{1}^{2}}{0.5×0.{1}^{3}}$=20>10,所以反應(yīng)逆向進(jìn)行,NH3的濃度逐漸減;
故答案為:逐漸減小;
(2)N2H4是二元弱堿,其電離分步進(jìn)行,第一步N2H4部分電離出OH-、N2H5+,電離方程式為:N2H4+H2O?N2H5++OH-,則第二步中N2H5+在溶液中部分電離出出OH-、N2H62+,電離方程式為:N2H5++H2O?N2H62++OH-;
故答案為:N2H4+H2O?N2H5++OH-;N2H5++H2O?N2H62++OH-;
(3)①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)△H1=-195kJ?mol-1
②N2H4(l)+O2 (g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534.2kJ•mol-1
根據(jù)蓋斯定律可知反應(yīng)②×2-反應(yīng)①即得到反應(yīng):2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-873.4 kJ•mol-1;
故答案為:2N2H4(l)++N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-873.4 kJ•mol-1;
(4)①裝置圖中與電源正極相連的電極為陽極,與電源負(fù)極相連的電極為陰極,從電解原理來看,N2O4制備N2O5為氧化反應(yīng),則N2O5應(yīng)在陽極區(qū)生成,故生成N2O5的左室為陽極,右室為陰極,生成N2O5的反應(yīng)式為N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+;
故答案為:b;N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+;
②1mol液態(tài)CH3OH變成氣態(tài)CH3OH需吸熱11KJ,CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-11KJ/mol①,1mol液態(tài)水變成氣態(tài)水需吸熱44KJ,H2O(g)=H2O(l)△H=-44KJ/mol②,CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ•mol-1③,則③-①+②×2得:CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=(-651KJ/mol+11KJ/mol-88KJ/mol)=-728KJ/mol,理想狀態(tài)下,該燃料電池消耗0.5molCH3OH(1)產(chǎn)生的熱量為$\frac{728KJ}{2}$=364KJ,所以該燃料電池的理論效率為$\frac{345.8kJ}{364KJ}$×100%=95%;
故答案為:95%;
點(diǎn)評 本題考查反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、反應(yīng)熱的有關(guān)計算,電極反應(yīng)書寫,側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查,注意Qc和K之間的大小關(guān)系是判斷反應(yīng)方向的依據(jù),題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源:2017屆安徽省黃山市高三上月考二化學(xué)卷(解析版) 題型:選擇題
下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是( )
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)操作 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體 | 試管內(nèi)壁都有水珠 | 兩種物質(zhì)均受熱分解 |
B | 向稀的苯酚水溶液中滴加飽和溴水 | 生成白色沉淀 | 產(chǎn)物三溴苯酚不溶于水 |
C | 向含I-的無色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液 | 加入淀粉后溶液變成藍(lán)色 | 還原性:Cl- > I- |
D | 向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液 | 加入H2O2后溶液變成血紅色 | Fe2+既有氧化性又有還原性 |
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科目:高中化學(xué) 來源:2017屆重慶一中高三上學(xué)期第二次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
向含有c(FeCl3)=0.2 mol·L-1、c(FeCl2)=0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液,可得到一種黑色分散系,其中分散質(zhì)粒子是直徑約為9.3 nm的金屬氧化物,下列有關(guān)說法中正確的是
A.該分散系的分散質(zhì)為Fe2O3
B.在電場作用下,陰極附近分散系黑色變深,則說明該分散系帶正電荷
C.可用過濾的方法將黑色金屬氧化物與Na+分離開
D.加入NaOH時發(fā)生的反應(yīng)可能為:Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
化學(xué)鍵 | C-H | C-C | C=C | H-H |
鍵能/kJ•molˉ1 | 412 | 348 | 612 | 436 |
時間/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
總壓強(qiáng)/100kPa | 1.0 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 前10min反應(yīng)的平均速率v(C)=0.1 mol/(L•min) | |
B. | 反應(yīng)達(dá)到平衡時B的平衡濃度是1.5 mol•L-1 | |
C. | 恒溫下,將反應(yīng)容器體積壓縮為原來的一半,則D的平衡濃度小于1.0 mol•L-1 | |
D. | 10 min后在容器中加入A,重新建立平衡時A的轉(zhuǎn)化率一定大于50% |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
n(HI)/mol | 1.80 | 1.64 | 1.52 | 1.44 | 1.40 | 1.40 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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