问题 问答题

X、Y、Z、W均为10电子的分子或离子.X有5个原子核.通常状况下,W为无色液体.它们之间转化关系如图1所示,请回答:

(1)工业上每制取1mol Z要放出46.2kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:______.

(2)工业制取Z的化学平衡常数K与T的关系如下表:

T/K298398498
K/(mol•L-1-24.1×106K1K2
请完成下列问题:

①试比较K1、K2的大小,K1______K2(填写“>”“=”或“<”)

②恒温固定体积的容器中,下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是______(填序号字母).

A.容器内各物质的浓度之比为化学计量数比B.混合气体密度保持不变

C.容器内压强保持不变 D.混合气体相对分子质量保持不变

(3)某化学小组同学模拟工业生产制取HNO3,设计如图2所示装置,其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球.

①A中发生反应的化学方程式是______.

②B中浓H2SO4的作用是______.

(4)写出D装置中反应的化学方程式______.

(5)a中通入空气的作用______.

答案

X、Y、Z、W均为10电子的分子或离子,通常状况下,W为无色液体判断为H2O,X有5个原子核,发生反应X+Y

Z+W,应是NH4++OH-=NH3↑+H2O,推断X为NH4+、Y为OH-、Z为NH3

(1)反应为N2+3H2⇌2NH3,生成2mol氨气放出的热量=46.2kJ×2=92.4kJ,故该反应热化学方程式为:N2(g)+3H2⇌2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol,

故答案为:N2(g)+3H2⇌2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol;

(2)①正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故K1>K2

故答案为:>;

②A.平衡时容器内各物质的浓度之比不一定大于化学计量数比,与物质的起始浓度、转化率有关,故A错误;

B.容器容积不变,混合气体总质量不变,密度始终保持不变,密度不变不能说明到达平衡,故B错误;

C.随反应进行,反应混合物的物质的量减小,恒温恒容,压强降低,容器内压强保持不变,说明到达平衡,故C正确;

D.混合气体总质量不变,随反应进行,反应混合物的物质的量减小,混合气体相对分子质量增大,平均相对分子质量保持不变,说明到达平衡,故D正确,

故答案为:CD;

(3)①A中发生氨的催化氧化,氨气与氧气反应生成NO与水,反应方程式为:4NH3+5O2

催化剂
.
4NO+6H2O,

故答案为:4NH3+5O2

催化剂
.
4NO+6H2O;

②浓硫酸作用是吸收水与未反应的氨气,

故答案为:吸收水与未反应的氨气;

(4)D中为二氧化氮与水反应生成硝酸与NO,反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,

故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;

(5)整个过程中,氨气被氧化NO、NO被氧化为二氧化氮,都需要氧气,a中通入空气,氧化氨气和NO,

故答案为:氧化氨气和NO.

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