运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义.(1)SO2虽然是大气污染物,但也
运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义.(1)SO2虽然是大气污染物,但也是重要的化工原料,综合治理和应用SO2会造福人类.例如,SO2催化氧...
运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义.(1)SO2虽然是大气污染物,但也是重要的化工原料,综合治理和应用SO2会造福人类.例如,SO2催化氧化生成SO3是H2SO4生产中的关键反应之一.某温度下,将2.0mol SO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,体系在不同压强下达到平衡时,SO2的转化率(a)与体系压强(p)的关系如图1所示.①若反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa,该反应平衡常数等于______.②若相同温度下缩小容器体积,使反应达平衡后,体系总压强为0.50MPa,此时容器体积约为______L.(2)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.①如图2是一定的温度和压强下N2和H2反应生成lmolNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学方程式:______(△H的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示).②氨气溶于水得到氨水,在25℃下,将a mol?L-1的氨水与bmol?L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,则c(NH4+)______c(Cl-)(填“>”、“<”或“=“);用含a和b的代数式表示出该混合溶液中氨水的电离平衡常数______.(3)海水中含有大量的常量元素如氯.已知:AgCl+Cl-=[AgCl2]-.如图3是某温度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情况.①由图知该温度下AgCl的溶度积常数为______.②AgCl在NaCl溶液中的溶解出现如图所示情况(先变小后变大)的原因是:______.③该温度下,AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于______mol?L-1[此温度时Ksp(AgI)=1.2×10-16].
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(1)①根据图表得转化的SO2为:2mol×0.80=1.6mol
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
n0 (mol) 2.0 1.0 0
△n(mol) 1.6 0.8 1.6
n平(mol) 0.4 0.2 1.6
容器体积为10L则各物质平衡浓度:C(SO2)=0.04mol/L、C(O2)=0.02mol/L、C(SO3)=0.16mol/L,
K=
=800,
当体系总压强为0.50MPa时,转化的SO2为:2mol×0.85=1.7mol
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
n0 (mol) 2.0 1.0 0
△n(mol) 1.7
1.7
n平(mol) 0.3 0.15 1.7
而温度不平衡常数不变,设体积为V,则
=800,解得V=3.74L
故答案为:800;3.74;
(2)①由图可知,N2和H2反应生成1molNH3放出的热量为(Q1-Q2)kJ,该反应的热化学反应方程式为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-2(Q1-Q2)kJ?mol-1,
故答案为:N2 (g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=2(Q1-Q2) kJ?mol-1;
②溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),电荷守恒得:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以c(NH4+)=c(Cl-),将a mol?L-1的氨水与b mol?L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,溶液中c(OH-)=1×10-7mol/L,
溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=
mol/L,混合后反应前c(NH3?H2O)=
mol/L,则反应后c(NH3?H2O)=(
-
)mol/L,
则K=
=
2SO2(g)+O2(g)
| ||
△ |
n0 (mol) 2.0 1.0 0
△n(mol) 1.6 0.8 1.6
n平(mol) 0.4 0.2 1.6
容器体积为10L则各物质平衡浓度:C(SO2)=0.04mol/L、C(O2)=0.02mol/L、C(SO3)=0.16mol/L,
K=
c2(SO3) |
c2(SO2)?c(O2) |
当体系总压强为0.50MPa时,转化的SO2为:2mol×0.85=1.7mol
2SO2(g)+O2(g)
| ||
△ |
n0 (mol) 2.0 1.0 0
△n(mol) 1.7
1.7 |
2 |
n平(mol) 0.3 0.15 1.7
而温度不平衡常数不变,设体积为V,则
(
| ||||
(
|
故答案为:800;3.74;
(2)①由图可知,N2和H2反应生成1molNH3放出的热量为(Q1-Q2)kJ,该反应的热化学反应方程式为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-2(Q1-Q2)kJ?mol-1,
故答案为:N2 (g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=2(Q1-Q2) kJ?mol-1;
②溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),电荷守恒得:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以c(NH4+)=c(Cl-),将a mol?L-1的氨水与b mol?L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,溶液中c(OH-)=1×10-7mol/L,
溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=
b |
2 |
a |
2 |
a |
2 |
b |
2 |
则K=
c(NH4+)×c(OH?) |
c(NH3?H2O) |
| ||
|