【題目】氮元素在地球上含量豐富,其中氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中有著重要的作用。
(1)大氣中氮以_________(填微粒符號)形式存在。固氮是氮循環(huán)的重要環(huán)節(jié),工業(yè)固氮制NH3反應溫度選擇500℃左右的原因是________________________________。
(2)某興趣小組用如圖裝置探究氨的催化氧化,加熱玻璃管2一段時間后,擠壓1中打氣球鼓入空氣,觀察到2中物質(zhì)呈紅熱狀態(tài);停止加熱后仍能保持紅熱,該反應是_________反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)上圖中若取消3,在4中僅觀察到大量白煙,該白煙的化學式可能為______________。
(4)實驗室還可用濃氨水與氫氧化鈉固體混合,制得氨氣。請用平衡移動及其他相關(guān)的理論解釋該方法能制備氨氣的原因:_____________________________________________。
(5)按下圖裝置進行氨氣的性質(zhì)實驗(旋塞1和旋塞2實驗前關(guān)閉),G、H是兩個等體積的容器。先打開旋塞1,一段時間后,關(guān)閉旋塞1,再打開旋塞2,H瓶中現(xiàn)象依次是:________________________。
【答案】 N2 催化劑活性適宜溫度、同時升溫至500C加快反應速率 放熱 NH4NO3 已知氨水中存在:NH3+H2ONH3H2O NH4+ + OH–,氫氧化鈉固體溶于水(或氨水)的過程是放熱的,促使NH3H2O分解放出氨氣;氨水與氫氧化鈉混合后,氫氧化鈉增加了溶液中的氫氧根離子的濃度,使氨水電離平衡向左移動,有利于氨氣逸出 打開旋塞1有白煙;打開旋塞2后石蕊試液倒吸入H瓶,石蕊試液變成了紅色
【解析】試題分析:本題以氨氣的制備為題材,主要考查空氣組成、反應條件的選擇、基礎(chǔ)化學反應、化學平衡移動原理、噴泉實驗原理等基礎(chǔ)知識,考查考生對基礎(chǔ)知識的運用能力和分析解決問題的能力。
解析:(1)空氣中含有的氮元素主要是N2。工業(yè)固氮制取NH3的反應原理為:N2+3H22NH3,該反應為放熱反應,高溫可以提高反應速率,但是對平衡體系中NH3產(chǎn)率不利,考慮到催化劑在500℃左右活性最強,所以選擇溫度為500℃左右。正確答案:N2、 催化劑活性適宜溫度、同時升溫至500C加快反應速率。(2)實驗過程中停止加熱,由于裝置自然散熱,溫度原本應當降低,但是實際實驗中裝置2仍然能保持紅熱,說明該反應過程釋放熱量。正確答案:放熱。(3)題2實驗裝置,裝置2導入的NH3與O2部分反應生成NO、H2O,原裝置3除去沒有反應的NH3,如果取消裝置3,由于2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、HNO3+NH3=NH4NO3,所以生成的白煙是NH4NO3。正確答案:NH4NO3。(4)已知氨水中存在:NH3+H2ONH3H2O NH4+ + OH–,氫氧化鈉固體溶于水(或氨水)的過程是放熱的,溫度升高能夠促使NH3H2O分解放出氨氣;氨水與氫氧化鈉混合后,氫氧化鈉增加了溶液中的氫氧根離子的濃度,使氨水電離平衡向左移動,有利于氨氣逸出。正確答案:已知氨水中存在:NH3+H2ONH3H2O NH4+ + OH–,氫氧化鈉固體溶于水(或氨水)的過程是放熱的,促使NH3H2O分解放出氨氣;氨水與氫氧化鈉混合后,氫氧化鈉增加了溶液中的氫氧根離子的濃度,使氨水電離平衡向左移動,有利于氨氣逸出。(5)裝置圖中旋塞Ⅰ打開后,HCl將與NH3混合生成NH4Cl,所以能夠看到有白煙產(chǎn)生。上述反應過程中氣體體積減小,所以一段時間后,關(guān)閉旋塞1,再打開旋塞2,燒杯中石蕊水溶液會被倒吸進入H瓶,H瓶NH3遇水電離生成OH-,因此溶液顏色變紅。正確答案:打開旋塞1有白煙;打開旋塞2后石蕊試液倒吸入H瓶,石蕊試液變成了紅色。
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【題目】下列反應既屬于氧化還原反應,又是吸熱反應的是( )
A.鋁片與稀鹽酸的反應
B.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應
C.灼熱的炭與CO2的反應
D.甲烷在氧氣中的燃燒反應
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【題目】某石油化工產(chǎn)品X的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖,下列判斷不正確的是( )
A. X→Y是加成反應
B. 乙酸→W是酯化反應,也是取代反應
C. Y能與Na反應生成氫氣
D. W能與氫氧化鈉溶液反應,但不與稀硫酸反應
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【題目】已知1mol某有機物M含碳原子 n mol,在恰好完全燃燒時消耗氧氣1.5n mol。請把符合條件的物質(zhì)類別填入空格。
供選擇的物質(zhì)類別有:烷烴、烯烴、炔烴、二烯烴、環(huán)烷烴、芳香烴、飽和一元醇、飽和一元醛、醚、酮。
(1)有機物M可能是(填物質(zhì)的類別)_____________、_____________、_____________、_____________(你認為有幾種填幾種,但多填少填要扣分)。
(2)若 4.4克M與足量的金屬鈉反應可收集到560 ml氫氣(標準狀況),則有機物M一定是(填物質(zhì)的類別)____________,且M的摩爾質(zhì)量為___________________。
(3)具有支鏈的化合物A的分子式為C4H6O2,A可以使溴的四氯化碳溶液褪色。1molA和1mol NaHCO3能完全反應,則A的結(jié)構(gòu)簡式是________________________。
(4)化合物B含有C、H、O三種元素,相對分子質(zhì)量為60,其中碳的質(zhì)量分數(shù)為60%,氫的質(zhì)量分數(shù)為13.33%。B在Cu的催化作用下被氧氣氧化成C,C能發(fā)生銀鏡反應,則C發(fā)生銀鏡反應的化學方程式為__________________________。
(5)D在NaOH水溶液中加熱反應,可生成A的鈉鹽和B,相應反應的化學方程式是_____________
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【題目】有X、Y、Z、W四種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大,元素性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu)如下表所示:
元素編號 | 元素性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu) |
X | 原子核內(nèi)沒有中子 |
Y | 常溫下單質(zhì)為雙原子分子,分子中含有3對共用電子對 |
Z | 最內(nèi)層電子數(shù)是最外層的2倍 |
W | 本周期元素中原子半徑最小 |
請回答:
(1)寫出元素Z在周期表中的位置______,畫出元素W的原子結(jié)構(gòu)示意圖______。
(2)Y與W相比,氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性較弱的是________(填化學式,下同),兩元素最高價氧化物對應水化物酸性更強的是__________。
(3)X、Y、Z三種元素可以形成化合物ZYX2,可與化合物XW發(fā)生反應,生成兩種鹽,寫出該反應的化學方程式________________。
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列有關(guān)敘述不正確的是 ( )
A. 標準狀況下,1L庚烷完全燃燒所生成的氣態(tài)產(chǎn)物的分子數(shù)為7/22.4NA
B. 1 mol甲基(—CH3)所含的電子總數(shù)為9NA
C. 0.5mol 1,3-丁二烯分子中含有C=C雙鍵數(shù)為 NA
D. 1 mol Cl- 所含的電子數(shù)為18NA
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【題目】實驗室制備溴乙烷(C2H5Br)的方法為:
NaBr + H2SO4 = NaHSO4 + HBr
C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O
其中可能會發(fā)生副反應:
2HBr + H2SO4(濃) = Br2 ↑+ SO2↑ + 2H2O
制取的裝置和步驟如圖(已知溴乙烷的沸點38.4℃,不溶于水):
①檢查裝置的氣密性,向裝置圖所示的U形管和大燒杯中加入冰水;
②在圓底燒瓶中加入10 mL 95%乙醇、28 mL 78%濃硫酸,然后加入研細的13g溴化鈉和幾粒碎瓷片;
③小心加熱.使其充分反應.
請根據(jù)信息回答下列問題:
(1)反應時若溫度過高,可看到有紅棕色氣體產(chǎn)生,該氣體分子式為___________,同時生成的無色氣體分子式為________________。
(2)為了更好的控制溫度,除用圖示的小火加熱外,更好的加熱方式為________。
(3)反應結(jié)束后,U形管內(nèi)粗制的C2H5Br呈棕黃色。為了除去粗產(chǎn)品中的雜質(zhì),可以選擇下列試劑中的________________________(填序號)。
A.NaOH溶液 B.H2O C.Na2SO3溶液 D.CCl4
要進一步制得純凈的C2H5Br,可用水洗,然后加入無水CaCl2,再進行__________(填操作名稱)。
(4)下列幾項實驗步驟,為了檢驗溴乙烷中溴元素,取出少量溴乙烷產(chǎn)品,而后正確的操作順序是:___________________(填代號)。
①加熱;②加入AgNO3溶液;③加入稀HNO3酸化;④加入NaOH水溶液;⑤冷卻
A. ④①⑤③② B. ④③①⑤② C. ④③②①⑤ D. ④②①③⑤
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【題目】在25℃時將pH=11 的NaOH 溶液與pH=3 的CH3COOH溶掖等體積混合后,下列關(guān)系式中正確的是
A. c(Na+)==c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B. c(H+)==c(CH3COO-)+c(OH一)
C. c(Na+) >c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D. c (CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
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【題目】氮及氮的化合物在生產(chǎn)生活中有著重要的用途,NH3、HNQ3等是重要化工產(chǎn)品。
(1)合成氨的原料氣N2和H2通常是以焦炭、水和空氣為原料來制取的。其主要反應是:
①2C+ O2→2CO
②C+H2O(g)→CO+H2
③CO+H2O(g)→CO2+H2
某次生產(chǎn)中將焦炭、H2O(g)和空氣(設(shè)空氣中N2和O2的體積比為4:1,下同)混合反應,所得氣體產(chǎn)物經(jīng)分析,組成如下表:表中x=_______m3,實際消耗了_____kg焦炭。
氣體 | CO | N2 | CO2 | H2 | O2 |
體積(m3)(標準狀況) | x | 20 | 12 | 60 | 1.0 |
(2)一定條件下,通過下列反應可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(1) ΔH<0。若向2L 恒容密閉容器中通入2molCO和1molSO2,反應在不同條件下進行上述反應,反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示
①與實驗a相比,c組改變的實驗條件可能是____________。
②用P0表示開始時總壓強,P表示平衡時總壓強,.用α表示SO2的平衡轉(zhuǎn)化率,則α表達式為________。
(3)已知N2O42NO2,N2O4與NO2共存的溫度是264-413K,低于溶點264K時,全部為無色的N2O4 晶體,達到264K時N2O4開始分解,沸點294K時成為紅棕色的混合氣體,溫度高與413K時,氣體又變?yōu)闊o色。(2NO22NO+O2 )。在1L的密閉容器中發(fā)生反應N2O42NO2達到平衡狀態(tài)。
①若此時為標準狀態(tài)下(273K 101KPa),再向其中加入4.6g純的NO2,則達到平衡時混合物的顏色____(和原平衡狀態(tài)比,填選項字母,下同)
A.增大(加深) B.減小(變淺) C.不變 D.不能確定
②若此時為25℃,101KPa下,再向其中加入4.6g純的NO2,則達到平衡時混合物的顏色______,混合物中NO2的體積分數(shù)___________。
(4)查閱資料可知:常溫下,Ksp[Ag(NH3)2-]= 1.00×107。Ksp[AgC1]=2.50×10-10.
①銀氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq),該反應平衡常數(shù)的表達式為K穩(wěn)=__________;
②計算得到可逆反應AgCl (s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化學平衡常數(shù)K=______,1 L 1 mol/L氨水中最多可以溶解AgCl_______mol(保留2位有效數(shù)字)
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