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在某温度下,合成氨反应 N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) 的平衡常数 K=0.5。现于体积为 1 L 的密闭容器中充入 2 mol N₂、6 mol H₂ 和 6 mol NH₃。(1)计算此时的浓度商 Q;(2)依据勒夏特列原理判断反应将向哪个方向进行,并说明理由;(3)若仅增大体系总压(温度不变),判断平衡移动方向。
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已知298 K时:① C(石墨)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₁=-393.5 kJ/mol;② CO(g)+(1/2)O₂(g)=CO₂(g) ΔH₂=-283.0 kJ/mol。根据盖斯定律,反应 C(石墨)+(1/2)O₂(g)=CO(g) 的焓变ΔH为( ) A. -110.5 kJ/mol B. +110.5 kJ/mol C. -676.5 kJ/mol D. +676.5 kJ/mol
NH₃ 分子中中心原子 N 的价层电子对数为 4(3 个成键电子对与 1 个孤对电子),据此判断:N 原子采取的杂化类型为 ____ 杂化;由于存在孤对电子,该杂化属于 ____ 杂化(填“等性”或“不等性”);NH₃ 分子的空间构型为 ____。
请运用能量最低原理、Pauli 不相容原理和 Hund 规则,写出下列微粒的电子排布式(用完整形式,不用稀有气体简写):(1)Cr 原子(Z=24);(2)Cu 原子(Z=29);(3)Fe³⁺ 离子(Z=26)。并简要说明:Cr 的价层电子排布为何不是机械按构造原理得到的 3d⁴4s²,而是 3d⁵4s¹。
已知某原子轨道的 n=3、l=1、m=0。试确定处于该轨道的电子自旋量子数 ms 的可能取值,并统计 n=3 主层中全部原子轨道的总数(不含自旋)。
基态铬(Z=24)原子的核外电子排布式为 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶____。按构造原理本应排为 3d⁴4s²,但实际排布偏离此式,其原因是等价轨道处于____状态时能量更低、体系更稳定;在此排布中,3d 能级上未成对电子数为____。
将反应 2Fe³⁺ + Sn²⁺ → 2Fe²⁺ + Sn⁴⁺ 设计成原电池。已知 E°(Fe³⁺/Fe²⁺) = +0.77 V,E°(Sn⁴⁺/Sn²⁺) = +0.15 V。(1)写出正、负极的电极反应;(2)按负极在左的规则书写该电池的符号;(3)计算该电池的标准电动势 E°,并判断标准态下反应能否自发正向进行。
将铜片插入 1.0 mol·L⁻¹ CuSO₄ 溶液,铂片插入含 1.0 mol·L⁻¹ Fe³⁺ 和 1.0 mol·L⁻¹ Fe²⁺ 的溶液,两溶液以盐桥连接构成原电池。已知 E°(Cu²⁺/Cu)=+0.34 V,E°(Fe³⁺/Fe²⁺)=+0.77 V。(1) 指出正、负极,写出两电极反应;(2) 写出该电池的电池符号(负极在左);(3) 计算标准电动势 E°;(4) 判断该反应在标准态下能否自发正向进行。
已知 E°(Cu²⁺/Cu)=+0.34 V,E°(Zn²⁺/Zn)=−0.76 V。将铜片和锌片分别插入各自金属离子浓度为 1 mol/L 的盐溶液中,用盐桥连接构成原电池。(1)指出正、负极,写出两电极反应式;(2)按电池符号规范(负极在左)写出该原电池的符号;(3)计算该电池的标准电动势 E°,并据此判断反应 Cu²⁺ + Zn → Cu + Zn²⁺ 在标准态下能否自发正向进行。
向含 Cl⁻ 和 CrO₄²⁻ 各 0.010 mol·L⁻¹ 的混合溶液中逐滴加入 AgNO₃ 溶液。已知 Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰,Ksp(Ag₂CrO₄)=1.1×10⁻¹²。(1)通过计算判断哪种离子先沉淀;(2)计算当 Ag₂CrO₄ 开始沉淀时溶液中 Ag⁺ 的浓度;(3)求此时溶液中残留的 Cl⁻ 浓度,并判断此时 Cl⁻ 沉淀百分率是否已超过 99.9%(保留两位有效数字)。
某学生为描述原子中一个电子的运动状态,写出了四组量子数组合:A(n=3, l=1, m=0, ms=+1/2);B(n=2, l=2, m=-1, ms=-1/2);C(n=4, l=0, m=1, ms=+1/2);D(n=3, l=2, m=-2, ms=-1/2)。请回答:(1) 逐一判断哪几组量子数组合是合法的,并指出非法组合各自的错误原因;(2) 在合法组合所对应的主量子数 n 中,取 n 最大者,写出该 n 对应的原子轨道总数及最多可容纳的电子数。
有三种主族元素 A、B、C:A 位于第三周期 ⅦA 族;B 是第四周期元素,其基态原子的价层电子排布为 4s²4p³;C 是第二周期元素,其原子半径在该周期主族元素中除稀有气体外最大。请回答:(1)写出 A、B、C 的元素符号;(2)比较三元素电负性由大到小的顺序;(3)指出三元素第一电离能最大者,并结合核外电子排布说明理由。
基态铬(Cr,Z=24)原子的核外电子排布式为 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶____,它偏离构造原理(3d⁴4s²)的原因是 3d 轨道处于____状态时能量更低、更稳定。
下列基态原子的电子排布式中,符合能量最低原理、Pauli 不相容原理和 Hund 规则,且体现等价轨道半充满稳定结构的是( ) A. Cr:1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁴ 4s² B. Cr:1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s¹ C. Cu:1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁹ 4s² D. Fe:1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁸ 4s⁰
已知标准电极电势:φ°(Zn²⁺/Zn) = −0.76 V,φ°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V。将锌片和铜片分别插入各自金属离子的溶液(浓度均为 1 mol·L⁻¹)组成标准原电池,用盐桥连接两溶液。请写出:(1) 该原电池的电池符号(负极在左,用 | 表示相界面,∥ 表示盐桥);(2) 负极和正极的电极反应式(注明电子得失数);(3) 电池反应式;(4) 该电池的标准电动势 E°,并根据 E° 的符号判断该反应在标准态下能否自发正向进行。
将铜片插入 1 mol·L⁻¹ CuSO₄ 溶液,锌片插入 1 mol·L⁻¹ ZnSO₄ 溶液,用盐桥连接构成原电池(铜锌原电池)。已知 E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V,E°(Zn²⁺/Zn) = −0.76 V。(1)写出该电池的正、负电极反应式;(2)按电池符号规定(负极在左)写出该原电池的电池符号;(3)计算该电池的标准电动势 E°,并据此判断反应进行的方向。
298 K 标准态下,已知 MnO₄⁻+8H⁺+5e⁻=Mn²⁺+4H₂O 的 E°=+1.51 V,Fe³⁺+e⁻=Fe²⁺ 的 E°=+0.77 V。将二者组成原电池时,电子流出的一极是____极(填“正”或“负”),该电池的标准电动势 E°=____ V,其电池符号中书写在左侧(双线之前)的电极对应电对为____(填电对氧化型/还原型,如 A/B 形式)。
向含 Cl⁻ 和 CrO₄²⁻(浓度均为 0.010 mol/L)的混合溶液中逐滴加入 AgNO₃ 溶液。已知 Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰,Ksp(Ag₂CrO₄)=2.0×10⁻¹²。开始沉淀时所需 c(Ag⁺) 较小者先沉淀,则先沉淀的是( ) A. Ag₂CrO₄,因为其 Ksp 较小 B. AgCl,因其所需 c(Ag⁺)=1.8×10⁻⁸ mol/L,小于 Ag₂CrO₄ 所需的 1.4×10⁻⁵ mol/L C. 两者同时沉淀 D. Ag₂CrO₄,因其所需 c(Ag⁺)=2.0×10⁻¹⁰ mol/L
向含有 0.010 mol/L Cl⁻ 与 0.010 mol/L CrO₄²⁻ 的混合溶液中逐滴加入 AgNO₃ 溶液。已知 Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰,Ksp(Ag₂CrO₄)=1.1×10⁻¹²。问:(1) 哪种离子先沉淀?通过计算说明;(2) 当 Ag₂CrO₄ 开始沉淀时,溶液中残留的 Cl⁻ 浓度是多少 mol/L?
向含 0.010 mol/L Cl⁻ 和 0.010 mol/L CrO₄²⁻ 的混合溶液中逐滴加入 AgNO₃ 溶液。已知 Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰,Ksp(Ag₂CrO₄)=1.1×10⁻¹²。开始沉淀时,先生成哪种沉淀?开始析出该沉淀时所需 Ag⁺ 浓度是多少? A. AgCl 先沉淀,c(Ag⁺)=1.8×10⁻⁸ mol/L B. Ag₂CrO₄ 先沉淀,c(Ag⁺)=1.0×10⁻⁵ mol/L C. AgCl 先沉淀,c(Ag⁺)=1.0×10⁻⁵ mol/L D. Ag₂CrO₄ 先沉淀,c(Ag⁺)=1.1×10⁻¹⁰ mol/L