【題目】氨的合成對國家工業(yè)發(fā)展有著舉足輕重的作用,請根據(jù)化學(xué)原理知識回答下列問題:

(1)已知?dú)錃獾娜紵裏釣?85.8kJ/mol。

4NH3 (g) +5O2 (g) 4NO(g) + 6H2O(l) △H= —1168.8kJ/mol

N2(g)+ O2(g)═ 2NO(g)△H = +180.6kJ/mol。

則工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式為________________

(2)某科研小組研究:在其他條件不變的情況下,改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:(圖中 T表示溫度, n表示物質(zhì)的量)

①圖像中 T2和 T1的關(guān)系是: T2 _______________ T1(填“高于”、“低于”、 “等于”或“無法確定”)。

②比較在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物N 2 的轉(zhuǎn)化率最高的是_______________(填字母)。

③在起始體系中n(N2):n(H2)= 1:3時,反應(yīng)后氨的百分含量最大;若容器容積為1L, n=3mol反應(yīng)達(dá)到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為60%,則此條件下( T 2),反應(yīng)的平衡常數(shù) K=__________________。

(3)氮元素的+4價氧化物有兩種,它們之間發(fā)生反應(yīng):2NO2N2O4 H < 0,將一定量的NO2充入注射器中后封口,下圖是在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化 (氣體顏色越深,透光率越小)。下列說法正確的是______________

A.b點(diǎn)的操作是壓縮注射器

B.c點(diǎn)與a點(diǎn)相比, c(NO2)增大, c(N2O4)減小

C.若不忽略體系溫度變化,且沒有能量損失,則b、c兩點(diǎn)的平衡常數(shù)Kb>Kc

D.d點(diǎn):v(正)> v(逆)

(4)利用反應(yīng)6NO2+8NH3=7N2+12H2O構(gòu)成原電池,能消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,裝置如圖所示。

①電極a為___________________極,其電極反應(yīng)式為__________________。

②當(dāng)有0.1 mol NO2被處理時,轉(zhuǎn)移電子為________________mol。

③為使電池持續(xù)放電,該離子交換膜需選用___________________交換膜。

【答案】 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H = -92.4kJ/mol 低于 C 25/12 或2.08或2.1 AC 負(fù) 2NH3—6e+6OH=N2+6H2O 0.4 陰離子

【解析】(1)①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H1=-285.8 kJmol-1;②4NH3 (g) +5O2 (g) 4NO(g) + 6H2O(l) △H2= —1168.8kJ/mol ;③N2(g)+ O2(g)═ 2NO(g)△H3 = +180.6kJ/mol;根據(jù)蓋斯定律可知,③+①×3-②×可得:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),則△H=(+180.6kJ/mol)+(-285.8 kJmol-1)×3-(—1168.8kJ/mol)×=-92.4 kJmol-1;

(2)①反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高化學(xué)平衡向著吸熱方向進(jìn)行,從T1到T2反應(yīng)物氮?dú)獾牧吭黾,故T1<T2;
②b點(diǎn)代表平衡狀態(tài),c點(diǎn)又加入了氫氣,故平衡向右移動,氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率增大,故答案為c;
③當(dāng)?shù)獨(dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量之比為1∶3時達(dá)平衡狀態(tài)時氨的百分含量最大,平衡點(diǎn)時產(chǎn)物的產(chǎn)率最大,當(dāng)n=3mol反應(yīng)達(dá)到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為60%,故起始氮?dú)鉂舛葹?.2mol/l,變化的氫氣濃度為1.8mol/l,變化的氮?dú)鉂舛葹?.6mol/l,平衡時氮?dú)、氫氣、氨氣的濃度分別是0.4mol/l、1.2mol/l、1.2mol/l,據(jù)K===2.08;

(3)Ab點(diǎn)開始是壓縮注射器的過程,氣體顏色變深,透光率變小,故A正確;Bc點(diǎn)是壓縮注射器后的情況,二氧化氮和四氧化二氮的濃度都增大,故B錯誤;Cb點(diǎn)開始是壓縮注射器的過程,平衡正向移動,反應(yīng)放熱,導(dǎo)致Tb)<Tc),升溫平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,所以KbKc,故C正確;Dc點(diǎn)后的拐點(diǎn)是拉伸注射器的過程,d點(diǎn)是平衡向氣體體積增大的逆向移動過程,所以v(逆)>v(正),故D錯誤;故答案為AC。

4①由反應(yīng)6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知,反應(yīng)中NO2為氧化劑,NH3為還原劑,則a為負(fù)極,b為正極,負(fù)極電極方程式為2NH3-6e-+60H-=N2+6H2O;
②當(dāng)有0.1molNO2 被處理時,轉(zhuǎn)移電子為0.1mol×4-0=0.4mol;
③原電池工作時,陰離子向負(fù)極移動,為使電池持續(xù)放電,離子交換膜需選用陰離子交換膜,防止二氧化氮反應(yīng)生成硝酸鹽和亞硝酸鹽,導(dǎo)致原電池不能正常工作。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】【化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】已知 A、B、CD是原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,A的周期數(shù)等于其主族序數(shù), B原子的價電子排布為nsnnpn,D是地殼中含量最多的元素。E是第四周期的p區(qū)元素且最外層只有2對成對電子,F元素的基態(tài)原子第四能層只有一個電子,其它能層均已充滿電子。

1)基態(tài)E原子的價電子排布圖_______________。

2B、C、D三元素第一電離能由大到小的順序?yàn)椋ㄓ迷胤柋硎荆?/span>______________

3BD32-中心原子雜化軌道的類型為________雜化;CA4+的空間構(gòu)型為__________(用文字描述)。

41mol BC中含有π鍵的數(shù)目為______NA。

5D、E元素最簡單氫化物的穩(wěn)定性 > (填化學(xué)式),理由是

6C、F兩元素形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示,則該化合物的化學(xué)式是 ,C原子的配位數(shù)是 。若相鄰C原子和F原子間的距離為anm,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則該晶體的密度為_____________gcm3(用含aNA的符號表示)。

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【題目】2016年法國、美國和荷蘭的三位化學(xué)家因分子馬達(dá)方面的研究,獲得諾貝爾化學(xué)獎。下面是其中一種光驅(qū)分子馬達(dá)的結(jié)構(gòu),關(guān)于其結(jié)構(gòu)的說法正確的是

A. 該分子的化學(xué)式為C22H44O2

B. 分子中最多有6個原子在一條直線上

C. lmol該分子最多可與8molH2發(fā)生反應(yīng)

D. 該分子可以發(fā)生氧化、加成、酯化和水解反應(yīng)

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【題目】2015年,我國科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素而榮獲諾貝爾獎。由植物黃花蒿葉中提取的青蒿素還可合成用于抗氯喹惡性瘧及兇險型瘧疾的蒿甲醚,器合成路線如下:

下列說法不正確的是()

A. 青蒿素的分子式是C15H22O5,屬于烴的衍生物

B. 雙氫青蒿素中含有過氧鍵,遇濕潤的淀粉碘化鉀試紙立刻顯藍(lán)色

C. 蒿甲醚可以犮生水解反應(yīng)

D. 反應(yīng)②為取代反應(yīng),有H2O生成

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【題目】下列各組物質(zhì)中,都是由極性鍵構(gòu)成極性分子的一組是( 。

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【題目】共價鍵、離子鍵、范德華力、氫鍵和金屬鍵是構(gòu)成物質(zhì)粒子間的不同作用方式。下列物質(zhì)中,只含有上述一種作用的是( 。

A. B. 氫氧化鈉 C. D. 石墨

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