(五)物质的量(n).气体的体积(V)和气体摩尔体积(Vm)在一定状况下三者关系式:n=V/Vm. [思考感悟] 1.描述气体体积时.为什么要限定条件? 气体体积除与气体分子数的多少有关外.还与外界温度.压强有关.只有在限定条件下.才能对其体积和物质的量进行计算. 2.1mol气体只有在标准状况时才是22.4L吗? 不一定.因为气体体积受温度和压强的影响.在标准状况时.1mol任何气体的体积都约为22.4L.在升高温度.增大压强或减小压强.降低温度时.1mol气体的体积也可能是22.4L. [基础训练] 1.下列说法正确的是( D ) ①标准状况下.22.4L己烯含有的分子数约为6.02×1023, ②标准状况下.a L的氧气和氮气的混合物含有的分子数约为a×6.02×1023/22.4, ③7.1g氯气与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数约为0.2×6.02×1023, ④10g重水中含有的中子数约为4×6.02×1023, ⑤1mol乙醇中含有的共价键数约为7×6.02×1023, ⑥500mL1mol·L-1的硫酸铝溶液中含有的硫酸根离子数约为1.5×6.02×1023. A.①④ B.②⑤ C.③⑤ D.②⑥ 2.在25℃.100kPa条件下.将15LO2通入10LCO和H2的混合气体中.使其完全燃烧.干燥后.恢复至原来的温度和压强. (1)若剩余气体的体积是15L.则原CO和H2的混合气体中:V(CO)=5L.V(H2)=5L. (2)若剩余气体的体积为a L.则原CO和H2的混合气体中V(CO)︰V(H2)=(a-10)/(20-a).a的取值范围是10<a<20. (2H2+O2=2H2O(l).2CO+O2=2CO2(g).10L混合气体完全燃烧只需要5LO2.故15LO2过量.反应后O2剩余10L.(1)若剩余气体15L.其中有10LO2和5LCO2.故V(CO)=5L.V(H2)=若剩余气体为aL.其中有10LO2和(a-10)LCO2.则V(CO)=(a-10)L.V(H2)=10L-(a-10)L=(20-a)L.V(CO)/V(H2)=(a-10)/(20-a).a的取值范围可采用极限假设法求得:若10L气体全部为H2.则反应后剩余10LO2,若10L气体全部为CO.则反应后得到10LCO2和剩余的10LO2.因此a的取值范围为10<a<20) 3.a g铜与一定量的浓HNO3完全反应.生成标准状况下NO2.NO共11.2L.则: (1)反应中消耗的硝酸为a/32+0.5mol(用a的代数式表示.下同). (2)若在11.2LNO2.NO混合气中.至少通入标准状况0.175a LO2使氮的氧化物完全溶解于水. (本题主要考查原子.电子守恒的计算.(1)依据N原子守恒.则被还原的HNO3的物质的量为11.2L/22.4L·mol-1=0.5mol.酸性作用的硝酸的物质的量为2ag/64g·mol-1=a/32mol.则n(HNO3)消耗=(a/32+0.5)mol.(2)由铜与浓HNO3反应.生成的NO2.NO又与O2反应完全溶于水.转化为硝酸.此过程可看作铜失去的电子全部转给O2.即由电子得失守恒得:2Cu-O2.则标准状况下.V(O2)=ag/64g·mol-1×1/2×22.4L·mol-1=0.175aL.) [高考模拟] 4.在两个密闭容器中.分别充有质量相同的甲.乙两种气体.若两容器的温度和压强均相同.且甲的密度大于乙的密度.则下列说法正确的是( B ) A.甲的分子数比乙的分子数多 B.甲的物质的量比乙的物质的量少 C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 (同温.同压下.同质量的甲比乙的密度大.说明甲的体积小于乙的体积.也就说明了甲的物质的量小于乙的物质的量.这是根据阿伏加德罗定律可得出) 5.锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌.硝酸铵和水.当生成1mol硫酸锌时.被还原的硝酸的物质的量为( D ) A.2mol B.1mol C.0.5mol D.0.25mol [作业] 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2013?日照一模)人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程.
I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率.
总反应式为:N2(g)+3H2(g)
通电
一定条件
2NH3(g)
则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入
极(填“阴”或“阳”);向另一电极通入N2,该电极的反应式为
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3

II.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3,相应的反应方程式为:2N2(g)+6H2O(g)═4NH3(g)+3O2(g),△H=Q.
(1)上述反应的平衡常数表达式为
c4(NH3)?c3(O2)
c2(N2)?c6(H2O)
c4(NH3)?c3(O2)
c2(N2)?c6(H2O)

(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入体积相同的恒玉密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数φ(N2)与反应温度T的关系曲线如图(1)所示,则上述反应的Q
0(填“>”、“<”或“=”).
(3)若上述反应在有人化剂的情况下发生,则如图(2)所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是
d
d
(选填字母代号),图(2)中△H的绝对值为1530kJ?mol-1
III.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-93.0kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)结合II中的数据,则:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的△H=
-570kJ?mol-1
-570kJ?mol-1


(2)在一定温度下,将1mol N2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol.
①达平衡时,H2的转化率α1=
60%
60%

②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α12=1时,则起始时NH3的物质的量n(NH3
2
2
mol.

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已知理想气体各参数p(压强)、V(体积)、T(温度)、n(物质的量)满足理想气体状态方程pV=nRT。某学校课外活动小组粗略测定理想气体状态方程中气体常数R的值,下面是测定实验的分析报告,请填写有关空白:

(一)测定原理:在理想气体状态方程pV=nRT中,气体常数R=pV/nT的数值可以通过实验来确定。本实验通过金属镁置换出盐酸中的氢来测定R的值。其反应为:

Mg+2HCl=MgCl2+H2

如果称取一定质量的镁与过量的盐酸反应,则在一定温度和压力下,可以通过测出反应放出氢气的体积。实验室的温度和压力可以分别由温度计和气压计测得。氢气物质的量可以通过反应中镁的质量来求得。将以上所得各项数据代入R= pV /nT式中,即可算出R值。

(二)实验用品及试剂:①仪器:托盘天平、测定气体常数的装置(如上图所示);②试剂:6mol·L-1HCl、镁条若干。

(三)实验内容:

1.在托盘天平上称出镁条的质量(称量镁条天平的游码示数如右图所示,未用砝码,单位为g);

2.按上图搭好仪器。取下试管,移动量气管B,使量气管A中的水面略低于零刻度线,然后将量气管B固定。

3.在试管中加入15mL 6 mol·L-1HCl,不要使盐酸沾湿试管的上半部。将已称重的镁沾少许水,贴在试管上部不与盐酸接触。

4.检查仪器是否漏气,方法如下:(方法要求简单有效)

                                                                              

                                                                                                                                                          

5.如果装置不漏气,调整量气管B的位置,使量气管A内水面与量气管B 内水面在同一水平面上(要求“在同一水平面上”的原因是                                   ;实现“在同一水平面上”的操作是                                                   ),然后准确读出量气管A内水面凹面最低点的读数V1(如右图所示)。

6.轻轻摇动试管,使镁条落入盐酸中,镁条与盐酸反应放出氢气。此时量气管A内水面即开始下降。为了不使量气管A内气压增大而造成漏气,在量气管A内水面下降的同时,慢慢    (上或下)移量气管B,使两管内的水面基本保持水平。反应停止后,待试管冷却至室温(约10分钟),移动量气管B,使两管内的水面相平,读出反应后量气管A内的精确读数V2(如右图所示)。

7.记录实验时的室温t和大气压P。(已知室温为27℃,大气压为100kPa)

(四)数据记录与处理(在横线上填写适当内容):

镁条的质量

w=

           

g

氢气的物质的量

n=

              

mol

反应前量气管A内读数

V1=

          

ml

反应后量气管A内读数

V2=

              

ml

氢气的体积

V

          

ml

室温

T

              

K

大气压

P

             

Pa

气体常数R的值(计算过程和结果):

(五)问题与讨论:①在读取量气管内气体体积V1时,眼睛仰视读数,结果造成R的测定值          (偏高、偏低或无影响);②若没等反应试管冷却到室温就量取液面的高度,结果造成R的测定值          (偏高、偏低或无影响)。

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人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。

I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入_________极(填“阴”或“阳”) ;向另一电极通入N2,该电极的反应式为__________________________。

II.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3,相应的反应方程式为:2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g)   △H=Q。

(1)上述反应的平衡常数表达式为_______________。

(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入体积相同的恒容密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数与反应温度T的关系曲线如图所示,则上述反应的Q________0(填“>”、“<”或“=”)。

(3)若上述反应在有催化剂的情况下发生,则下图所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是_______(选填字母代号),图中△H的绝对值为1530kJ·mol-1

III.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)    △H=-93.0kJ/mol。

回答下列问题:

(1)结合II中的数据,则O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)的△H=______________。

(2)在一定温度下,将1molN2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol。

①达平衡时,H2的转化率α1=______________。

②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α1+α2=1时,则起始时NH3的物质的量n(NH3)=_____________mol。

 

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人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程.
I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率.
总反应式为:N2(g)+3H2(g)数学公式2NH3(g)
则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入______极(填“阴”或“阳”);向另一电极通入N2,该电极的反应式为______.
II.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3,相应的反应方程式为:2N2(g)+6H2O(g)═4NH3(g)+3O2(g),△H=Q.
(1)上述反应的平衡常数表达式为______.
(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入体积相同的恒玉密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数φ(N2)与反应温度T的关系曲线如图(1)所示,则上述反应的Q______0(填“>”、“<”或“=”).
(3)若上述反应在有人化剂的情况下发生,则如图(2)所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是______(选填字母代号),图(2)中△H的绝对值为1530kJ?mol-1
III.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-93.0kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)结合II中的数据,则:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的△H=______.

(2)在一定温度下,将1mol N2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol.
①达平衡时,H2的转化率α1=______.
②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α12=1时,则起始时NH3的物质的量n(NH3)______mol.

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A、B、C、D是常见不同主族的短周期元素,它们的原子序数逐渐增大,其中只有一种是金属元素,C元素原子最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半,B元素原子的最外层电子数比D的少两个.E也是短周期元素,与D同主族.
(1)写出A、B、E三种元素的元素符号:A:
H
H
 B:
C
C
  E:
O
O

(2)五种元素中的三种组成的易溶于水的物质中,能促进水电离的物质M是
Al2(SO4)3
Al2(SO4)3
(写化学式,写一个即可,下同),能抑制水电离的物质N是
H2SO4或H2SO3或H2CO3
H2SO4或H2SO3或H2CO3
.25℃时,pH=a的M溶液中水电离出的H+浓度与pH=a的N溶液中水电离出的H+浓度之比为
1014-2a:1
1014-2a:1

(3)甲、乙、丙分别是B、C、D三种元素最高价含氧酸的钠盐,甲、乙都能与丙发生反应,且丙用量不同,反应的产物不同.回答问题:
①向丙溶液中缓慢滴加过量的乙溶液过程中发生反应的离子方程式
4H++AlO2-=Al3++2H2O;Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3
4H++AlO2-=Al3++2H2O;Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3

②向甲溶液中缓慢滴加等物质的量的丙溶液后,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为
c(Na+)>c(SO42-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>(CO32-
c(Na+)>c(SO42-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>(CO32-

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