(2013•甘肃二模)汽车安全气囊在初次发生猛烈碰撞后的几十毫秒内迅速打开,可有效缓冲驾驶员和前排乘客所遭受的冲击力度,

(2013•甘肃二模)汽车安全气囊在初次发生猛烈碰撞后的几十毫秒内迅速打开,可有效缓冲驾驶员和前排乘客所遭受的冲击力度,保护其头部不受伤害.汽车安全气囊中含有MYn和红棕色金属氧化物、SiO2等物质.M、Y为短周期元素,其最外层电子数之和等于氧原子的最外层电子数,且可发生如图的转化关系.

(1)在2L密闭容器中投入2mol Y2和3.5mol H2发生反应Ⅱ,测得YH3的物质的量在温度T1、T2下随时间的变化如表所示:

n(YH3)(mol)
温度
3min4min5min6min
T10.81.01.21.2
T20.70.81.01.0
①已知该反应△H<0,则T1______T2 (填“>”、“<”或“=”);
②在温度T2下,达到平衡时YH3的平均速率v(YH3)=______;平衡常数为______(保留两位有效数字).
③T2温度下达到平衡后,将容器的容积压缩到原来的[1/2].在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是______.(填字母).
A.c(H2)减少
B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.YH3的物质的量增加
D.重新平衡时
c(H2)
c(YH3)
减小
(2)Y2H4是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料.
①已知:N2(g)+2O2(g)═2NO2(g);△H=+67.7kJ•mol-1
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ•mol-1
计算反应:N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=______ kJ•mol-1
②水的电离方程式也可写为:H2O+H2O⇌H3O++OH-,若液态Y2H4能够按照类似方式电离,请写出电离方程式:______.
③传统制备Y2H4的方法,是以MClO氧化YH3制得.反应Ⅲ的离子方程式是______.
(3)Y2H4-空气燃料电池是一种高能电池,用20%-30%的KOH充当电解质溶液,则电池放电时的负极的电极反应式是______.
趴趴熊_呼呼 1年前 已收到1个回答 举报

shibf73 春芽

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解题思路:(1)根据YH3可知Y最外层5个电子,再根据“M、Y为短周期元素,其最外层电子数之和等于氧原子的最外层电子数”可知M最外层1个电子,然后根据题中转化关系推断出各物质名称;根据温度对该反应的影响判断温度关系;根据各组分浓度变化计算出反应速率及平衡常数;依据平衡影响因素分析平衡移动的方向;
(2)①依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式;
②依据水的电离分析类推得到;
③次氯酸根离子具有氧化性氧化氨气生成N2H4
(3)肼(N2H4)一空气燃料电池中,负极反应为:N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑,正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-

(1)M、Y为短周期元素,其最外层电子数之和等于氧原子的最外层电子数,说明最外层电子数之和为6;由Y的氢化物为YH3可知,Y最外层5个电子,则M最外层1个电子,再根据图示转化关系分析,M为金属钠,Y为N,
①该反应△H<0,温度升高,氨气的含量会减小,由表中数据可知,T1<T2
故答案为:<;
②若经过5min反应达到平衡,则平均速率v(NH3)=

1mol
2L
5min=0.1mol/(L•min);根据反应方程式:N2(g)+3H2(g)═2NH3,该温度下,达到平衡状态时各组分的浓度为:c(NH3)=0.5mol/L,c(H2)=[3.5mol−1.5mol/2L]=1mol/L,c(N2)=[2mol−0.5mol/2L]=0.75mol/L,平衡常数为:K=
0.52
0.75×13=0.33,
故答案为:0.05mol/(L•min);0.33;
③T2温度下达到平衡后,将容器的容积压缩到原来的[1/2].在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响;
N2(g)+3H2(g)═2NH3,反应是气体体积减小的放热反应,依据化学平衡移动原理分析
A.体积缩小物质浓度增大,c(H2)增大,故A错误;
B.容积压缩,压强增大,正反应速率加快,逆反应速率加快,故B错误;
C.将容器的容积压缩到原来的[1/2],压强增大,平衡正向进行,YH3的物质的量增加,故C正确;
D.将容器的容积压缩到原来的[1/2],压强增大,平衡正向进行,重新平衡时
c(H2)
c(YH3)减小,故D正确;
故答案为:C D;
(2)①已知:①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g);△H=+67.7kJ•mol-1
②2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ•mol-1
依据盖斯定律计算①+②得到反应的热化学方程式:N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=△H=-534 kJ•mol-1
故答案为:-534 kJ•mol-1
②水的电离方程式也可写为:H2O+H2O⇌H3O++OH-,若液态Y2H4能够按照类似方式电离,写出电离方程式为:N2H4+N2H4⇌N2H5++N2H3-
故答案为:N2H4+N2H4⇌N2H5++N2H3-
③传统制备Y2H4的方法,是以MClO氧化YH3制得,次氯酸根离子具有氧化性氧化氨气生成N2H4,反应的离子方程式为:ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O;
故答案为:ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O;
(3)肼(N2H4)一空气燃料电池中,肼在负极发生氧化反应,氧气在正极发生还原反应,负极反应为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑;
故答案为:N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O;

点评:
本题考点: 化学平衡的计算;用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学电源新型电池;化学平衡建立的过程.

考点点评: 本题考查了化学平衡影响因素、化学反应速率和平衡常数计算分析判断,热化学方程式书写,原电池原理和电极反应书写,掌握基础是关键,题目难度中等.

1年前

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