【題目】游離態(tài)的氮經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化可以得到硝酸,如下圖所示。
(1)NH3和O2在催化劑作用下反應,其化學方程式是______________。
(2)NO2→HNO3反應中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________________。
(3)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)是制造硝酸的重要反應之一。在800℃時,向容積為1L的密閉容器中充入0.010molNO和0.005molO2,反應過程中NO的濃度隨時間變化如下圖所示。
①2min內(nèi),v(O2)=________mol/(L·min)
②800℃時,該反應的化學平衡常數(shù)為__________。
③判斷該反應達到平衡的依據(jù)是(寫出2條即可)____________。
④已知:ⅰ.
ⅱ.N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+68kJ·mol-1,寫出NO生成NO2熱化學方程式_____________,溫度對于NO生成NO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響是:___________________。
(4)電解法處理含氮氧化物廢氣,可以回收硝酸。實驗室模擬電解法吸收NO,裝置如圖所示(均為石墨電極)。請寫出電極過程中NO轉(zhuǎn)化為硝酸的電極反應式:______________。
【答案】 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 1:2 1.25×10-3 400 體系壓強不變、各物質(zhì)濃度不變、各物質(zhì)體積分數(shù)不變等等。 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH = -115 kJ·mol-1。 溫度升高,平衡向逆反應方向移動,NO轉(zhuǎn)化為NO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低 NO-3e- + 2H2O === NO3- + 4H+
【解析】(1)NH3和O2在催化劑作用下反應生成一氧化氮和水,反應的化學方程式為4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O;(2)NO2溶于水生成硝酸和NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO,其中NO是還原產(chǎn)物,硝酸是氧化產(chǎn)物,則反應中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2;(3)①由圖象可知用NO濃度的變化計算反應速率 v(NO)=(0.010mol/L0.005mol/L)/2min=0.025mol/(Lmin),則v(O2)=1/2v(NO)=1.25×10-3mol/(Lmin);②
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
起始濃度(mol/L) 0.01 0.005 0
平衡濃度(mol/L) 0.005 0.0025 0.005
則k=c2(NO2)/c2(NO)·c(O2)=0.0052/0.0052×0.0025=400;
③在一定條件下,當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時(但不為0),反應體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài),稱為化學平衡狀態(tài)。該反應是體積減小的可逆反應,所以判斷該反應達到平衡的依據(jù)有:體系壓強不變、各物質(zhì)濃度不變、各物質(zhì)體積分數(shù)不變等。④i.N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=(945kJ/mol+498kJ/mol)-2×630kJ/mol=+183kJ/mol,ii.N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68kJ/mol,則蓋斯定律ii-i得到2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-115 kJ/mol。溫度升高,平衡向逆反應方向移動,NO轉(zhuǎn)化為NO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低;(4)電解過程中NO在陽極失去電子轉(zhuǎn)化為硝酸的電極反應式為NO-3e- +2H2O=NO3- + 4H+。
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【題目】下列各組物質(zhì)中,相互間一定互為同系物的是
A. 鄰二甲苯和對二甲苯 B. C4H8 O2和C3H6O2
C. C4H10和C20H42 D. C6H5-OH和C6H5-CH2-OH
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【題目】金屬鈦性能優(yōu)越,被譽為繼Fe、Al后應用廣泛的“第三金屬”。
(1)Ti基態(tài)原子的電子排布式為____________。
(2)Ti能與B、C、N、O等非金屬元素形成穩(wěn)定的化合物,B、C、N的電負性由大到小的順序為_____;C、N、O的第一電離能由大到小的順序為_____________。
(3)N的氫化物常作制冷劑,原因是______________。
(4)月球巖石—玄武巖的主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3)。FeTiO3與80%的硫酸反應可生成TiOSO4。
SO42-的空間構(gòu)型為_______形。其中硫原子采用_________雜化,寫出SO42-的一種等電子體的化學式:______。
(5)Ti、Ca、O相互作用能形成如圖晶體結(jié)構(gòu)(Ti4+位于立方體的頂點、Ca2+位于立方體體心),該晶體的化學式為________。Ti4+和周圍_____個O2-相緊鄰。該晶胞的邊長為apm,則其密度為______g/cm3。
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【題目】配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時,下列操作會使所配得的溶液物質(zhì)的量濃度偏高的是 ( )
A. 省去洗滌燒杯的步驟
B. 定容時俯視刻度
C. 定容時仰視刻度
D. 定容、搖勻、靜置后發(fā)現(xiàn)凹液面低于刻度線又加水至刻度
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【題目】下表是元素周期表的一部分,請針對表中所列標號為①~⑩的元素回答下列問題。
(1)非金屬性最強的元素是______(填元素符號,下同),形成化合物種類最多的元素是_____,最不活潑的元素是___________。
(2)第三周期元素除⑩外原子半徑最小的是______(填元素符號),這些元素的最高價氧化物對應水化物中堿性最強的是__________(填化學式,下同),具有兩性的是____________,最高價氧化物對應水化物中酸性最強的是__________。
(3)⑥⑦⑨形成的簡單離子的由小到大的順序是 ______________(用離子符號回答問題),
⑧與⑨對應的氫化物比較穩(wěn)定的是_________(填化學式)。
(4)⑤和③可以形成兩種化合物,其中可以做呼吸面具供氧劑的物質(zhì)的電子式為_________,所含化學鍵的類型為 _______________。
(5)①與⑧形成的化合物的結(jié)構(gòu)式 __________,用電子式表示 ⑥與⑨所形成化合物的形成過程 _________________________。
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【題目】某無色溶液與Al反應能放出H2,下列離子在該溶液中一定能大量共存的是( )
A.K+、Fe2+、NO3-、SO42-
B.Na+、K+、Cl-、SO42-
C.Na+、Ba2+、NO3-、MnO4-
D.NH4+、Ca2+、HCO3-、Cl-
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【題目】“海綿鎳鋁催化劑” 是一種多孔的鎳鋁合金,常用作有機催化劑,F(xiàn)以某粗鎳(含Ni、Fe、Cu及難與酸、堿溶液反應的不溶性雜質(zhì))為原料制取該催化劑,主要流程如下:
己知:25℃時,以0.1mol/L金屬離子測定得到如下數(shù)據(jù):
物質(zhì) | CuS | Cu(OH)2 | Ni(OH)2 | NiS | Fe(OH)3 | |
Ksp | 6×10-36 | 3×10-19 | ||||
pH | 開始沉淀 | 4.7 | 7.2 | 1.9 | ||
沉淀完全 | 6.7 | 9.2 | 3.2 |
根據(jù)信息回答:
(1)步驟①常用熱濃硫酸進行酸浸,寫出酸浸時金屬鎳發(fā)生反應的化學方程式__________。
(2)酸浸過程應控制酸的濃度、溫度等條件,如圖是鎳的浸出率與溫度的關系,溫度高于100℃時,Ni2+浸出率降低的原因可能是______________。
(3)濾液l中含有0.8mol/LNi2+、0.1mol/LFe3+、0.1mol/LCu2+,步驟②的連續(xù)操作過程需要先分離出鐵元素、銅元素,再制得鎳硫化合物。為達到此目的,應先加NaOH將溶液調(diào)節(jié)至_______(填pH的取值范圍);再加_______(選填最佳試劑的序號)。當溶液中Ni2+開始形成NiS時,c(Cu2+)_______。(忽略溶液體積變化)
A.硝酸 B.氨水 C. A12S3 D.H2S
(4)步驟③生成的Ni(CO)4中碳的化合價與KCN中碳的化合價相同,則Ni(CO)4中Ni的化合價為______;工業(yè)上也常用NaClO氧化NiSO4,將制得的NiOOH熱分解后進行還原得到Ni。ClO-在堿性條件下氧化Ni2+生成NiOOH的離子方程式為_____________。
(5)步驟⑥的目的是降低鋁含量、獲得多孔狀的“海綿鎳鋁催化劑”,從而增強對氫氣的吸附性,步驟⑥的離子方程式為___________________。
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【題目】有三種不同的基團,分別為―X、―Y、―Z,若同時分別取代苯環(huán)上的三個氫原子,能生成的同分異構(gòu)體數(shù)目是( )
A. 4B. 6C. 8D. 10
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