第1节《化学反应的热效应》填空题专题训练
1.(12分,每空2分)
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。请回答:
(1)在一定体积的恒容密闭容器中,进行如下化学反应:
N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g);△H<0
其化学平衡常数K与温度t的关系如下表,根据下表完成下列问题:
t/K 298 398 498 …
K/(mol•L-1)2 4.1×106 K1 K2 …
①比较K1、K2的大小:K1 K2(填“>”、“=”或“<”)。
②判断该反应达到化学平衡状态的依据是 (填序号)。
A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆)
B.混合气体中氢气的质量不变
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
③某温度下,在一个10L的固定容器中充入2molN2和4molH2进行如下反应 N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g);△H<0一段时间达平衡后,N2的转化率为50%,求该温度下的平衡常数K= (mol/L)-2 ,平衡时NH3的体积分数为 。
(2)①肼(N2H4)高效清洁的火箭燃料。8g气态肼在氧气中完全燃烧生成氮气和气态水,放出133.5kJ热量,则肼燃烧的热化学方程式为 。
②盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,则盐酸肼中含有的化学键类型有 。
【答案】(12分,每空2分)
(1)①> ②ABC ③400 50%
(2)①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H=-534kJ/mol
②离子键、共价键
【解析】
试题分析:(1)①因为该反应是放热反应,所以温度升高,平衡常数减小,则K1>K2;
②A、2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆)符合正逆反应速率相等,是平衡状态,正确;B、平衡时,各物质的质量均不变,所以氢气的质量不变时为平衡状态,正确;C、该反应是气体的物质的量发生变化的可逆反应,当压强不变时为平衡状态,正确;D、因为容器的体积不变,气体的总质量不变,所以气体的密度始终不变,则气体的密度不变的状态,不一定是平衡状态,错误,答案选ABC;
③平衡时氮气的浓度是2mol/10L×(1-50%)=0.1mol/L,消耗氮气的浓度也是0.1mol/L,则生成氨气的浓度是0.1mol/L×2=0.2mol/L,消耗氢气的浓度是0.1mol/L×3=0.3mol/L,则氢气的平衡浓度是4mol/10L-0.3mol/L=0.1mol/L,则平衡常数K=0.22/(0.13×0.1)=400;平衡时氨气的体积分数可用物质的量浓度来计算,为0.2mol/L/(0.2+0.1+0.1)mol/L×100%=50%;
(2)①8g气态肼的物质的量是1/4mol,所以1mol肼完全燃烧放出的热量是133.5kJ×4=534kJ,则肼燃烧的热化学方程式是N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H=-534kJ/mol;
②盐酸肼是离子化合物,所以含有离子键,N与H原子之间以共价键结合,所以还含有共价键。
考点:考查化学平衡状态的判断,平衡常数的计算,热化学方程式的书写,化学键的判断
2.(14分)常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下:
(1)TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式 。
(2)①若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是 。
②Cl2含量检测仪工作原理如下图,则Cl2在Pt电极放电的电极反应式为 。
③实验室也可用KClO3和浓盐酸制取Cl2,方程式为:KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O。
当生成6.72LCl2(标准状况下)时,转移的电子的物质