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稀有气体曾被认为无法形成化合物,近年来稀有气体化合物的合成蓬勃发展。
Ⅰ.巴特列在一定条件下,用PtF6与Xe制得了第一个稀有气体化合物XePtF6.XePtF6由Xe+
P
t
F
-
6
构成,XePtF6的晶格能为460.6kJ⋅mol-1(晶格能是指将1mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量),请写出气态Xe+和气态
P
t
F
-
6
.形成1molXePtF6晶体的热化学方程式:
X
e
+
g
+
P
t
F
-
6
g
=
X
e
P
t
F
6
s
ΔH=-460.6kJ/mol
X
e
+
g
+
P
t
F
-
6
g
=
X
e
P
t
F
6
s
ΔH=-460.6kJ/mol
(不考虑温度和压强)。
Ⅱ.氙的氟化物被广泛用作刻蚀剂、氧化剂和氟化剂,常用Xe和F2制备XeF2,反应体系存在如下平衡(以下实验均在恒容条件下进行):
反应i:Xe(g)+F2(g)⇌XeF2(g)K1
反应ii:Xe(g)+2F2(g)⇌XeF4(g)K2
反应iii:Xe(g)+3F2(g)⇌XeF6(g)K3
温度/℃ K1 K2
250 8.79×104 1.26×108
400 3.59×102 1.74×103
(1)关于上述反应,下列有关说法正确的是
AB
AB
(填标号)。
A.当体系总压不再改变时,反应达到平衡
B.当Xe与F2的投料比为1:1时,F2的平衡转化率大于Xe
C.达到平衡后将XeF2从体系中移除,反应i、ii、iii均正向移动
(2)升高温度,平衡XeF2(g)+F2(g)⇌XeF4(g)
逆向移动
逆向移动
(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”),理由是
该反应的平衡常数
K
=
K
2
K
1
,250℃时,
K
=
1
.
26
×
1
0
8
8
.
79
×
1
0
4
1
.
43
×
1
0
3
,400℃时,
K
=
1
.
74
×
1
0
3
3
.
59
×
1
0
2
4
.
85
,升高温度平衡常数减小,平衡逆向移动
该反应的平衡常数
K
=
K
2
K
1
,250℃时,
K
=
1
.
26
×
1
0
8
8
.
79
×
1
0
4
1
.
43
×
1
0
3
,400℃时,
K
=
1
.
74
×
1
0
3
3
.
59
×
1
0
2
4
.
85
,升高温度平衡常数减小,平衡逆向移动

(3)在400℃条件下,向1L容器内通入21.32molXe和40.35molF2,tmin后反应达平衡.平衡时各产物的物质的量(n)如下表所示:
物质 XeF2 XeF4 XeF6
n/mol 3.59 17.40 00
①tmin内,Xe的平均反应速率为
21
.
31
t
21
.
31
t
mol⋅L-1⋅min-1
②平衡时F2的转化率的区间为
C
C
(填标号)。
A.50%~60%
B.70%~80%
C.90%~100%
③400℃时反应iii的平衡常数K3=
32
32

(4)向某恒容密闭容器中充入一定量的Xe和F2,发生反应i、ii、iii,平衡时容器中XeF2、XeF4、XeF6的分布分数δ[如δ(XeF2)=
n
X
e
F
2
n
X
e
F
2
+
n
X
e
F
4
+
n
X
e
F
6
]随温度的变化如图所示(已知反应iii为放热反应)。δ(XeF4)先增大后减小的原因是
反应i、ii、iii都是放热反应,随着温度的升高,反应i、ii、iii均逆向移动.630℃前,反应ii逆向移动的程度较小,因此XeF4分布分数增大;630℃后,反应ii逆向移动的程度较大,因此XeF4分布分数减小
反应i、ii、iii都是放热反应,随着温度的升高,反应i、ii、iii均逆向移动.630℃前,反应ii逆向移动的程度较小,因此XeF4分布分数增大;630℃后,反应ii逆向移动的程度较大,因此XeF4分布分数减小
(用平衡移动原理解释)。

【答案】
X
e
+
g
+
P
t
F
-
6
g
=
X
e
P
t
F
6
s
ΔH=-460.6kJ/mol;AB;逆向移动;该反应的平衡常数
K
=
K
2
K
1
,250℃时,
K
=
1
.
26
×
1
0
8
8
.
79
×
1
0
4
1
.
43
×
1
0
3
,400℃时,
K
=
1
.
74
×
1
0
3
3
.
59
×
1
0
2
4
.
85
,升高温度平衡常数减小,平衡逆向移动;
21
.
31
t
;C;32;反应i、ii、iii都是放热反应,随着温度的升高,反应i、ii、iii均逆向移动.630℃前,反应ii逆向移动的程度较小,因此XeF4分布分数增大;630℃后,反应ii逆向移动的程度较大,因此XeF4分布分数减小
【解答】
【点评】
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发布:2024/8/2 8:0:9组卷:45引用:3难度:0.5
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    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
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    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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