【題目】含氮化合物的研發(fā)與綠色反展、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展有著密切關(guān)聯(lián).
(1)氨是一種重要化工原料.合成氨原料氣H2 , 可用天然氣為原料制得,有關(guān)反應(yīng)能量變化如圖1所示.則用CH4(g)和H20(g)反應(yīng)制得H2(g)和CO(g)的熱化學方程式為:
(2)氮的氧化物有著廣泛用途,又是環(huán)境的污染物.(i)在150℃時,將0.4mol NO2氣體充入體積為2L的真空密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g).
每隔一定時間測定容器內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量,數(shù)據(jù)如下表:
時間/S | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
N(NO2)/mol | 0.4 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
N(N2O4)/mol | 0 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
①當反應(yīng)在150℃達到平衡時,該反應(yīng)平衡常數(shù)K= . (填數(shù)值)
②若最初通入N2O4 , 在相同條件下達到平衡時,各物質(zhì)濃度仍然相同,則N2O4的起始濃度
應(yīng)為 .
(ii)氨氧化制HNO3的尾氣中含有NO和NO2 , 且n(NO):n(NO2)=1:1,可用尿素溶液除去,其作用原理是:NO2和NO與水反應(yīng)生成亞硝酸,亞硝酸再與尿素[CO( NH2)2]反應(yīng)生成對環(huán)境無污
染的物質(zhì).若用1mol尿素吸收該尾氣,則能吸收氮氧化物g.
(3)氨氣,CO2在一定條件下可合成尿素,其反應(yīng)為:2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)圖2表示合成塔中氨碳比a與CO2轉(zhuǎn)化率ω的關(guān)系.a(chǎn)為[n(NH3):n(CO2)],b為水碳比[n(H2O):n(CO2)].則:
①b應(yīng)控制在;
A.1.5~1.6 B.1~1.1 C.0.6~0.7
②a應(yīng)控制在4.0的理由是 .
【答案】
(1)CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+171.1KJ/mol
(2)2.8;0.10mol/L;76
(3)C;a等于4.0,CO2轉(zhuǎn)化率迅速提高到最大值;而a在4.0之后增大,c(NH3)轉(zhuǎn)化率無明顯增大
【解析】解:(1)分別根據(jù)圖象1、2、3可知熱化學方程式為:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=﹣282KJ/mol ①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=﹣241.8KJ/mol ②
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣836.3KJ/mol ③
將③﹣①﹣②×3可得:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+171.1KJ/mol,所以答案是:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+171.1KJ/mol;(2)(i)①根據(jù)方程式中物質(zhì)間的計量數(shù)關(guān)系、利用三段式可知,n1=0.3mol,n2=0.07mol,n3=0.24mol,n4=0.24mol,故在60min時反應(yīng)達平衡,NO2的平衡濃度為0.12mol/L、N2O4的平衡濃度為0.04mol/L,故反應(yīng)的平衡常數(shù)K= = =2.8,所以答案是:2.8;
②若最初通人N2O4 , 在相同條件下達到平衡時,各物質(zhì)濃度仍然相同,即與通入0.4molNO2達等效平衡,而在恒溫恒容條件下,按照等量加料,則達等效平衡,故應(yīng)加入0.2molN2O4 , 即0.1mol/L,所以答案是:0.1mol/L;
(ii)由題目信息可知,NO、NO2二者混合物與水反應(yīng)生成亞硝酸,反應(yīng)方程式為NO+NO2+H2O=2HNO2;亞硝酸再與尿素反應(yīng)生成CO2和N2 , 反應(yīng)方程式為CO (NH2)2+2HNO2=CO2+2N2+3H2O,
NO+NO2 ~2HNO2 ~CO(NH2)2
(30+46)g 1mol
1mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物(假設(shè)NO、NO2體積比為1:1)的質(zhì)量為76g,所以答案是:76;(3)①氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]相同時,水碳比b[n(H2O)/n(CO2)]為0.6~0.7時,二氧化碳轉(zhuǎn)化率最大,所以答案是:A;
②氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]大于4.0時,增大氨氣的物質(zhì)的量,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增加不大,增加了生產(chǎn)成本;氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]小于4.0時,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率較小,
所以答案是:氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]大于4.0時,增大氨氣的物質(zhì)的量,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增加不大,增加了生產(chǎn)成本;氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]小于4.0時,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率較。
【考點精析】關(guān)于本題考查的化學平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學平衡的計算,需要了解化學平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效);反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%才能得出正確答案.
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)下列實驗方法合理的是________。
A.用加熱法除去碳酸鈉固體中的碳酸氫鈉
B.將碘的飽和水溶液中的碘提取出來,可用酒精進行萃取
C.實驗室制取Al(OH)3:向AlCl3溶液中加入NaOH溶液至過量
D.向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,檢驗FeCl2是否已氧化變質(zhì)
(2)某研究性學習小組為研究氯氣是否具有漂白性,設(shè)計如圖所示實驗裝置。試根據(jù)實驗裝置回答下列問題:
A、C中為干燥的有色布條,B為無色液體,D中為NaOH溶液。
① 在常溫下,KMnO4固體可以與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣,其反應(yīng)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,則其反應(yīng)裝置應(yīng)選用甲、乙、丙中的________。
② B中的液體為____________,其作用為_________________________________。
③ A、C中有色布條的顏色變化分別為__________________________________,A、C的實驗現(xiàn)象說明氯氣是否具有漂白性?________(填“是”或“否”)。
④ D中NaOH溶液的作用是_______________________(用離子方程式說明)。
⑤ 將產(chǎn)生的氯氣通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液紅色褪去。小組內(nèi)有甲、乙兩種意見:
甲:氯氣溶于水后溶液顯酸性,中和了NaOH,使溶液褪為無色;
乙:氯氣溶于水生成漂白性物質(zhì),使溶液褪為無色。
丙同學在褪色后的溶液中逐漸加入足量的NaOH溶液,溶液一直未見紅色,則 ________(填“甲”或“乙”)的意見正確。
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【題目】下列敘述正確的是( )
A.使用催化劑能夠降低化學反應(yīng)的反應(yīng)熱△H
B.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H=﹣57.3 kJ/mol,則H2SO4和NH3H2O反應(yīng)的中和熱△H=2×(﹣57.3)kJ/mol
C.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
D.CO(g)的燃燒熱是283.0 kJ/mol,則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的△H=+2×283.0 kJ/mol
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【題目】下列有關(guān)敘述正確的是
A. 電泳現(xiàn)象可證明膠體帶電荷
B. 直徑在1~100nm之間的粒子稱為膠體
C. 是否具有丁達爾效應(yīng)是區(qū)分溶液、膠體和濁液的依據(jù)
D. 膠體粒子很小,可以透過濾紙
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【題目】醋酸亞鉻水合物{[Cr(CH3COO)2]22H2O,相對分子質(zhì)量為376}是一種深紅色晶體,不溶于冷水,是常用的氧氣吸收劑.實驗室中以鋅粒、三氯化鉻溶液、醋酸鈉溶液和鹽酸為主要原料制備醋酸亞鉻水合物,其裝置如圖所示,且儀器2中預(yù)先加入鋅粒.已知二價鉻不穩(wěn)定,極易被氧氣氧化,不與鋅反應(yīng).制備過程中發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)如下:
Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl2(aq)+H2(g)
2CrCl3(aq)+Zn(s)═2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq)+4CH3COO﹣(aq)+2H2O(l)═[Cr(CH3COO)2]22H2O(s)
請回答下列問題:
(1)儀器1的名稱是 .
(2)往儀器2中加鹽酸和三氯化鉻溶液的順序最好是(選下面的A、B或C);目的是 . A.鹽酸和三氯化鉻溶液同時加入
B.先加三氯化鉻溶液一段時間后再加鹽酸
C.先加鹽酸一段時間后再加三氯化鉻溶液
(3)為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順利混合,應(yīng)關(guān)閉閥門(填“A”或“B”,下同),打開閥門 .
(4)本實驗中鋅粒要過量,其原因除了讓產(chǎn)生的H2將CrCl2溶液壓入裝置3與CH3COONa溶液反應(yīng)外,另一個作用是 .
(5)已知其它反應(yīng)物足量,實驗時取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)9.51g,取用的醋酸鈉溶液為1.5L0.1mol/L;實驗后得干燥純凈的[Cr(CH3COO)2]22H2O 9.48g,則該實驗所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為(不考慮溶解的醋酸亞鉻水合物).
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【題目】已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化:2NO2(g)N2O4(g)△H<0.在恒溫條件下將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)物濃度隨時間變化關(guān)系如圖.下列說法不正確的是( )
A.圖中的兩條曲線,X表示NO2濃度隨時間的變化曲線
B.前10 min內(nèi)用v(N2O4)=0.02 mol/(Lmin)
C.25 min時,NO2轉(zhuǎn)變?yōu)镹2O4的反應(yīng)速率增大,其原 因是將密閉容器的體積縮小為1L
D.該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù) K=1.11 L/mol
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【題目】危險化學品的外包裝上常印有警示性標志。下列化學藥品名稱與警示性標志名稱對應(yīng)不正確的是
A. 酒精——劇毒品B. 硝酸銨——爆炸品
C. 汽油——易燃品D. 苛性鈉——腐蝕品
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【題目】下列敘述中,正確的是( )
A.常溫下鋁和濃硫酸、濃硝酸不反應(yīng)
B.兩份相同質(zhì)量的鋁粉,分別與足量的稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生的氫氣前者多
C.合金的熔點一般比組成它的各成分的熔點都高
D.工業(yè)上常利用鋁熱反應(yīng)冶煉難熔的金屬,如釩
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【題目】在下圖裝置中,加熱試管內(nèi)的白色固體A(A的焰色反應(yīng)為黃色),生成白色固體B并放出氣體C和D,這些氣體通過甲瓶的濃硫酸后,C被吸收;D進入乙瓶跟另一淡黃色固體E反應(yīng)生成白色固體B和氣體F;丙瓶中的NaOH溶液用來吸收剩余的氣體D。
(1)寫出各物質(zhì)的化學式:
A______; B_______; C________; D______; E_______; F___________。
(2)寫出試管中及丙瓶中反應(yīng)的化學方程式:_______________;__________________。
(3)等物質(zhì)的量A、B分別與足量的鹽酸反應(yīng)生成氣體的體積________(填“一樣多”、“前者多”、“后者多”)。
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