碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题:(1)三*化氮(NCl3)是一种黄*、油状、具有刺激*气味的...
问题详情:
碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题:
(1)三*化氮(NCl3)是一种黄*、油状、具有刺激*气味的挥发*有毒液体,其原子均满足8e—结构。写出其电子式_____________________。*碱工业生产时,由于食盐水中通常含有少量NH4Cl,而在*极区与生成的*气反应产生少量三*化氮,该反应的化学方程式为______________。
(2)已知:2CO2(g) + 3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-4a kJ/mol
CO2(g) +2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-b kJ/mol
该条件下CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学反应方程式为:____________。
(3)利用CO可以将NO转化为无害的N2,其反应为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),向容积均为IL的*、乙、*三个恒温(反应温度分别为300℃、T℃、300℃)容器中分别加入相同量NO和CO,测得各容器中n(CO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
n(CO)(*容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
n(CO)(乙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
n(CO)(*容器)/mol | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
①*容器中,0~40min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=_______。
②该反应的△H______0(填“>”或“<”)。
③*、*容器达到平衡时,CO的转化率为α(*)________α(乙)(填“>”,“< ”,“=”)
(4)常温下,在(NH4)2C2O4溶液中,反应NH4++C2O42—+H2ONH3·H2O+HC2O4—的平衡常数K=___。(已知常温下,H2C2O4的电离平衡常数Ka1≈5×10-2,Ka2≈5×10-5 H2O的电离平衡常数Kw=1×10-14 NH3·H2O的电离平衡常数Kb≈2×10-5)
【回答】
【*】 (1). (2). NH4Cl+3Cl2=NCl3+4HCl (3). NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) △H=-(4a-b)kJ/mol (4). 0.0125mol/(L·min) (5). < (6). > (7). 1×10-5
【解析】
【分析】
(1)三*化氮原子均满足8e-结构,故电子式为;*化铵与*气生成三*化氮和*化*;
(2)根据盖斯定律得出CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学反应方程式;
(3)①根据v(CO)=△c/△t计算CO的平均反应速率;
②根据*乙容器可知,乙容器80min达到平衡,*容器在120min达到平衡,故乙容器的温度高于*容器,温度高CO的平衡浓度大,平衡逆向移动,所以该反应属于放热反应;
③分别求出*、乙两容器中CO的转化率,比较其大小;
(4)根据平衡常数的公式进行计算。
【详解】(1)三*化氮原子均满足8e-结构,故电子式为;*化铵与*气生成三*化氮和*化*,其方程式为:NH4Cl+3Cl2=NCl3+4HCl,
故*为:;NH4Cl+3Cl2=NCl3+4HCl。
(2)根据序号1的热化学方程式为2CO2(g)+3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l)
△H=-4akJ/mol,序号2的热化学方程式为CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) H=bkJ/mol,根据盖斯定律可得:NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) △H=-(4a-b)kJ/mol;
故*为:NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) △H=-(4a-b)kJ/mol。
(3)①*容器中,0~40min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=v(CO)=△c/△t=(2.00mol-1.5mol)÷1L÷40min=0.0125mol/(L•min);
故*为:0.0125mol/(L•min)。
②根据*乙容器可知,乙容器在80min达到平衡,*容器在120min达到平衡,故乙容器的温度高于*容器,温度高CO的平衡浓度大,平衡逆向移动,所以该反应属于放热反应,△H<0;
故*为:<。
③*容器达到平衡时,CO的转化率为(2.00-0.80)/2.00×100%=60%;乙容器达到平衡时CO的转化率为(2.00-1.00)/2.00×100%=50%;所以CO的转化率为α(*)>α(乙),
故*为:>。
(4)NH4++C2O42-+H2ONH3•H2O+HC2O4-的平衡常数K=c(HC2O4-)c(NH3•H2O)/(NH4+)c(C2O42-)=c(HC2O4-)•c(NH3•H2O)•c(H+)•c(OH-)/c(NH4+)•c(C2O42-)•c(H+)•c(OH-)=Kw/Kb•Ka2=1×10-14/2×10-5•5×10-5=1×10-5;
故*为:1×10-5。
知识点:电离平衡 水解平衡
题型:综合题
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