【題目】氨是動植物生長不可缺少的元素,氨在自然界中的循環(huán)對生命有重要意義。其循環(huán)示意圖如下:

(1) 氨分子的電子式是__________。

(2) NH3是重要的化工原料,用途廣泛,如合成尿素等。合成尿素原理分兩步:

CO2(g)+ 2NH3(g)=NH2COONH4(s) △H1=- 159.5kJ/mol

NH2COONH4(s) = CO(NH2)2(s) + H2O(g) △H2=+28.5kJ/mol

則2NH3(g)+ CO2(g)=CO(NH2)2(s) + H2O(g) △H=_______kJ/mol

(3) 氯化銨也是氨的重要化合物,現(xiàn)有25℃時(shí)某濃度的氯化銨溶液中NH3·H2O和NH4+的濃度隨pH的變化示意圖如圖I所示,則圖中曲線①代表的是__________[填c(NH3·H2O)或c(NH4+)]該溫度下NH3·H2O 電離平衡常數(shù)為___________(用a 的代數(shù)式表示)。

(4) 在厭氧環(huán)境下,土壤中的某些微生物(細(xì)菌)可將硝酸鹽還原成氮?dú)舛鴮?shí)現(xiàn)自然界中的氮循環(huán)。某研究性學(xué)習(xí)小組由自然界中的氮循環(huán)產(chǎn)生聯(lián)想:利用微生物的作用將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能即設(shè)計(jì)成微生物電池來同時(shí)處理含硝酸鈉和有機(jī)物的廢水,裝置原理如圖II(圖中有機(jī)物用C6H12O6表示).寫出電極b上的電極反應(yīng)式__________________。

(5) 將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮叫做氮的固定,其中一種重要的人工固氮就是合成氨,F(xiàn)維持溫度為T壓強(qiáng)為P的條件下,向一容積可變的密閉容器中通入1molN2和3molH2發(fā)生N2(g) +3H2(g)2NH3(g)的反應(yīng)。容器容積與反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)關(guān)系如下表:

時(shí)間/min

0

5

10

20

40

80

容器 容積/L

4.00V

3.20V

2.80V

2.60V

2.50V

2.50V

該條件下達(dá)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率α(H2)=______,平衡常數(shù)K=_________(用V表示)

【答案】 -131.0 c(NH3·H2O) 10a-14 2NO3- + 6H2O + 10e- = N2↑+ 12OH- 75%

【解析】試題分析:本題是化學(xué)反應(yīng)原理的綜合題,主要考查蓋斯定律的應(yīng)用,電離平衡常數(shù)的計(jì)算,原電池原理,化學(xué)平衡的計(jì)算。

1NH3分子中N原子與H原子間形成共價(jià)鍵,NH3的電子式為。

2將反應(yīng)編號,CO2g+2NH3g=NH2COONH4sΔH1=-159.5kJ/mol式)

NH2COONH4s=CONH22s+H2OgΔH2=+28.5kJ/mol式)

應(yīng)用蓋斯定律,+②式得,2NH3g+CO2g= CONH22s+H2OgΔH=ΔH1+ΔH2=-159.5kJ/mol++28.5kJ/mol=-131.0kJ/mol。

3曲線隨著pH的增大,濃度增大,曲線代表cNH3·H2O)。NH3·H2O的電離方程式為NH3·H2ONH4++OH-NH3·H2O的電離平衡常數(shù)=,由圖知當(dāng)cNH4+=cNH3·H2O)時(shí)pH=a此時(shí)cH+=10-amol/L,cOH-=10a-14mol/L,NH3·H2O的電離平衡常數(shù)=10a-14。

4根據(jù)圖示電極b上的反應(yīng)為NO3-→N2,N元素的化合價(jià)由+5價(jià)降至0價(jià),根據(jù)N守恒,2molNO3-得到10mol電子生成1molN22NO3-+10e-→N2,結(jié)合原子守恒,電極b上的電極反應(yīng)式為2NO3-+10e-+6H2O=N2+12OH-。

5根據(jù)表中數(shù)據(jù)40min80min時(shí)容器容積相等,說明達(dá)到平衡時(shí)容器容積為2.50V。設(shè)從起始到平衡轉(zhuǎn)化N2物質(zhì)的量為x用三段式

N2g+3H2g2NH3g

n(起始)(mol1 3 0

n(轉(zhuǎn)化)(molx 3x 2x

n(平衡)(mol1-x 3-3x 2x

維持溫度T和壓強(qiáng)P不變,則混合氣體的體積之比等于混合氣體物質(zhì)的量之比, =,解得x=0.75mol,達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率αH2=100%=100%=75%平衡時(shí)N2、H2、NH3物質(zhì)的量依次為0.25mol0.75mol、1.5mol平衡時(shí)N2、H2、NH3物質(zhì)的量濃度依次為0.1/Vmol/L、0.3/Vmol/L0.6/Vmol/L,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng):2X(g)Y(g),溫度T1、T2X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示,下列敘述正確的是

A. M點(diǎn)的正反應(yīng)速率υ小于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率υ

B. T2下,在0~t1時(shí)間內(nèi),υ(Y)=mol/(L·min)

C. M點(diǎn)時(shí)再加入一定量X,平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小

D. 該反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量小于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的廢水、廢氣是環(huán)境污染的重要源頭。在環(huán)境治理方面人們可利用I2O5Na2SO3等化工產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)對廢水和廢氣的治理。

1利用I2O5的氧化性處理廢氣H2S,得到SI2兩種單質(zhì),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

2利用I2O5也可消除CO的污染,其反應(yīng)原理為I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s) ΔH。已知在不同溫度(T1、T2)下,向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入2 mol CO,測得CO2氣體的體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。

①溫度為T2時(shí),02 min 內(nèi),CO2的平均反應(yīng)速率 υ(CO2)=______________。

b點(diǎn)時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為_______,化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(填表達(dá)式)。

③反應(yīng):I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)ΔH______0(填“>”“<”“=”)。

④上述反應(yīng)在T1下達(dá)到平衡時(shí),再向容器中充入物質(zhì)的量均為2 molCOCO2氣體,則化學(xué)平衡________(填向左” “向右)移動。

⑤下列現(xiàn)象,可以表示上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________(填字母)。

A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化 B.混合氣的平均相對分子質(zhì)量不再變化

C.混合氣的密度不再變化 D.單位時(shí)間內(nèi)消耗CO和生成CO2的物質(zhì)的量之比為11

3Na2SO3具有還原性,其水溶液可以吸收Cl2(g),減少環(huán)境污染。

已知反應(yīng):

Na2SO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l) Na2SO4(aq)+2HCl(aq) ΔH1=a kJ·mol1

Cl2(g)+H2O(l) HCl(aq)+HClO(aq) ΔH2=b kJ·mol1

試寫出Na2SO3(aq)HClO(aq)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】類比是重要的學(xué)習(xí)方法,類比pH的定義可定義pOH和pKW。在某弱酸HX及其鹽NaX的混合溶液中(HX和NaX的含量不確定),c(H+)和c(OH-)存在如圖所示的關(guān)系,則下列說法不正確的是

A. 圖中溫度T2>25℃

B. 若此混合溶液呈酸性且c(HX)=c(NaX),則HX電離能力大于NaX的水解能力

C. 位于AB線段上任意點(diǎn)的溶液均有pH=pOH=

D. 圖中D點(diǎn)處溶液中離子濃度:c(Na+)>c(X-)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鈦酸鋇(BaTiO3)在工業(yè)上有重要用途,主要用于制作電子陶瓷、PTC熱敏電阻、電容器等多種電子元件。以下是生產(chǎn)鈦酸鋇的一種工藝流程圖:

已知:①草酸氧化鈦鋇晶體的化學(xué)式為BaTiO(C2O4)2·4H2O;

②25℃時(shí),BaCO3的溶度積Ksp=2.58×10-9;

(1)BaTiO3中Ti元素的化合價(jià)為:__________

(2)用鹽酸酸浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為: __________。

(3)流程中通過過濾得到草酸氧化鈦鋇晶體后,為提高產(chǎn)品質(zhì)量需對晶體洗滌。

①過濾操作中使用的玻璃儀器有_____________________。

②如何證明晶體已洗凈?_______________________。

(4)TiO2具有很好的散射性,是一種有重要用途的金屬氧化物。工業(yè)上可用TiCl4水解來制備,制備時(shí)需加入大量的水,同時(shí)加熱,其目的是:_______________。

(5)某興趣小組取19.70gBaCO3模擬上述工藝流程制備BaTiO3,得產(chǎn)品13.98g,BaTiO3的產(chǎn)率為:________

(6)流程中用鹽酸酸浸,其實(shí)質(zhì)是BaCO3溶解平衡的移動。若浸出液中c(Ba2+)=0.1mol/L,則c(CO32-)在浸出液中的最大濃度為__________ mol/L。

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【題目】下列元素中非金屬性最強(qiáng)的是(
A.Mg
B.Na
C.F
D.Cl

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以CH2=C(CH3)2為原料可制備香料E(C11H12O2),其合成路線如下:

已知C 能發(fā)生銀鏡反應(yīng),D能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。請回答下列問題:

(1) 根據(jù)系統(tǒng)命名法有機(jī)物CH2=C(CH3)2的名稱為___________;

(2) C 中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的官能團(tuán)名稱是___________;

(3) ⑤的反應(yīng)類型是_________;

(4) 寫出⑥反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________

(5) 含苯環(huán)的的同分異構(gòu)體有______種(不包含),其中核磁共振氫譜圖有4 組峰且能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為________;

(6) 參照上述合成路線設(shè)計(jì)一條由乙烯制備聚乙二酸乙二酯的合成路線(無需注明反應(yīng)條件)______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)溶于水形成的溶液不能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的是

A.NH3B.Na2OC.NaHSO4D.KOH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A.Na2CO3可用于治療胃酸過多B.SiO2導(dǎo)光性好,可用作光導(dǎo)纖維

C.氯化鎂是優(yōu)良的耐高溫材料D.鐵粉可做食品袋內(nèi)的干燥劑

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