【题目】氮的化合物应用广泛,但氮氧化物也是主要的空气污染物之一,要对其进行处理和再利用。
I.脱硝法:
(1)已知H2的燃烧热△H= -285.8kJ/mol,N2(g) +O2(g)=2NO(g) △H= + 180kJ/mol。一定条件下,H2还原NO生成液态水和一种无毒物质的热化学方程式为_______________________。
II.化合法:
工业上用NO和Cl2化合制备重要的合成用试剂NOCl( 亚硝酰氯)气体。
(2)NOCl中N 元素的化合价为__________,NOCl的电子式为_____________________。
(3)向1L恒容密团容器中通入2molNO(g)和1molCl2(g)发生反应:2NO(g) + Cl2(g)2NOCl(g) △H,在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图所示。
①该反应的△H_____0(填“>"或“<”或“=”),理由是_____________________。
②温度T1时,Cl2(g)在0~20min的平均反应速率为__________mol/(L·min)。
③温度T2时,该反应的平衡常数K=______(结果保留小数点后2位)。若反应在T2达到平衡后,再向容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g),当再达平衡时,c(NOCl)=______(填“>”或“<”或“一”)1mol/L。
III.电化学法:
用下图所示装置可以模拟消除NO2获得铵态氮肥的过程。
(4)该装置阳极电极反应式为____________________________。
(5)电解后,向所得溶液中通入适量NH3可增加铵态氮肥的产量,理由是____________________。
【答案】 2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(1)△H=-751.6kJ/mol +3 < 温度T2高于T1,升温平衡向逆反应方向移动,而升温平衡向吸热反应方向移动,所以正反应是放热反应 0.02 0.15或0.15(mol/L)-1 > H2O +NO2-e-=NO3-+2H+ 电解反应生成HNO3,通入NH3与HNO3反应生成NH4NO3
【解析】试题分析:本题讨论的是氮氧化物处理和再利用。主要考查热化学方程式书写、盖斯定律、化合价、电子式、等效平衡及化学平衡的移动、化学反应速率的计算、平衡常数的计算、电极方程式等基础知识,考查考生图像的阅读和分析能力、电解装置图的分析理解能力和化学平衡的分析与计算能力。
解析:(1)由H2的燃烧热可得热化学方程式H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol,该式乘以2再与另一式相减即可得出结果。正确答案:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(1)△H=-751.6kJ/mol。(2)NOCl中O为-2价,Cl为-1价,所以N为+3价,则N元素与O、Cl共形成三对共用电子对,其中与Cl形成一对共用电子对,与O形成两对共用电子对,所以电子式为:。正确答案:+3、。(3)从图可以看出,T2温度时,其他条件相同时反应先建立平衡,所以温度T2更高,而此时平衡体系中NOCl浓度较小,说明温度升高平衡逆向移动,所以正反应为放热反应,△H<0,20min内,v(NOCl)= ,则v(Cl2)= v(NOCl) ÷2=0.02mol/(min·L)。T2反应达到平衡时,c(NOCl)=0.5mol/L,则参加反应的NO、Cl2分别为0.5mol/L、0.25mol/L,平衡体系中NO、Cl2分别为1.5mol/L、0.75mol/L,。再向容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g)时,相当于原T2的平衡体系的两个叠加,由于容器体积不变,新平衡体系中的NOCl再增加一倍后,由于加压平衡正向移动而增加,因此新平衡体系中c(NOCl)>1mol/L。正确答案: <、 温度T2高于T1,升温平衡向逆反应方向移动,而升温平衡向吸热反应方向移动,所以正反应是放热反应、0.02、 0.15。(4)电解装置阳极NO2失去电子生成NO3-,电极反应为NO2-e-→NO3- ,电解质溶液为NH4NO3溶液,所以配平后为H2O +NO2-e-=NO3-+2H+ 。阴极反应为NO2+e-→NH4+,配平后得6H2O+NO2+7e- =NH4++8OH-,总反应为5H2O+8NO2 NH4NO3+6HNO3,因此电解后的反应液通入NH3与HNO3反应生成NH4NO3。正确答案:
H2O +NO2-e-=NO3-+2H+、电解反应生成HNO3,通入NH3与HNO3反应生成NH4NO3。
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【题目】利用化学反应原理研究碳、硫及其化合物的性质具有重要意义。
(1)工业上用炭还原辉铜矿(主要成分是Cu2S),可制取金属铜。
己知反应的热化学方程式如下:
C(s)+S2(g)=CS2(g) △H1=150kJ/mol
Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2S(g) △H2=59.5kJ/mol
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H3=170kJ/mol
通过计算,可知用炭还原Cu2S制取金属铜和CS2(g)的热化学方程式为_________。
(2)为研究反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g)对上述工业过程的影响,兴趣小组进行如下探究:
①向三个体积均为1L的恒容密闭容器中分别加入1molH2S,进行H2S分解实验。不同温度下测得H2S的转化率与时间的关系如下图所示:
T1温度下,0~5minS2(g)的平均反应速率v(S2)= _____mol.L-1.min-1,反应平衡常数K=_____mol.L-1。温度T1、T2、T3由高到低的顺序是________。
②T4温度时,向1L的恒容密闭容器中加入1.8molH2(g)、1.2molS2(g),达到平衡后测得S2(g)和H2S(g)的浓度相等,则T4______T1(填“<”、“=”或“>”)。
(3)T℃时,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中三种微粒H2C2O4、HC2O4-、C2O42-的物质的量分数(δ)与pH的关系如下图所示:
①草酸的电离常数分别为K1与K2,则=______。
②按投料比n(Na2C2O4):n(NaHC2O4)=2:1配成溶液,下列有关该溶液的叙述正确的是____(填序号)。
A. 该溶液的pH为4.2
B. 3c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)
C. 3c(Na+)=5[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)]
D. 3c(OH-)+c(C2O42-)=3c(H+)+2c(HC2O4-)+5c(H2C2O4)
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【题目】已知几种难溶电解质的溶度积如下表所示:
几种难溶电解质的Ksp(25℃) | |
沉淀溶解平衡 | Ksp |
AgBr(s) Ag+(aq)+Br-(aq) | 5,0×10-13 mol2·L-2 |
AgI(s) Ag+(aq)+I-(aq) | 8.3×10-17 mol2·L-2 |
FeS(s) Fe2+(aq)+S2-(aq) | 6.3×10-18 mol2·L-2 |
ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq) | 1.6×10-24 mol2·L-2 |
CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq) | 1.3×10-36 mol2·L-2 |
(1)AgBr、AgI、FeS、ZnS、CuS的溶解能力由大到小的顺为:____________________。
(2)向饱和的AgI溶液中加入固体硝酸银,则c( I- )________(填“增大”、“减小”或“不变”),若改加AgBr固体,则c(Ag+)__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在25℃时,向100mL浓度均为0.1 mol·L-1 FeCl2、ZnCl2、CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,生成的沉淀的先后顺序是_____________________(用沉淀物的化学式表示)。
(4)在25℃时,把ZnS加入蒸馏水中,一定时间后达到如下平衡: ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq),下列措施可使ZnS减少的是 _______。
A.加入少量CuS固体 B.加入少量FeS固体
C.加入少量FeCl2固体 D.加入少量CuCl2固体
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【题目】 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( )
A.合成氨工业上增大压强以提高反应物的转化率
B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
C.由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深
D.在含有Fe(SCN)2+的红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】甲胺(CH3NH2)是一种应用广泛的一元弱碱。常温下,向200mL0.10mol/L的甲胺溶液中滴加V mL.0.10mol/L的稀盐酸,混合溶液的pH与相关微粒浓度的关系如图所示。下列说法中错误的是
A. b点对应加入盐酸的体积V< 20.00mL
B. 甲胺在水中的电离方程式为:CH3NH2+H2OCH3NH3++OH-
C. 常温下,甲胺的电离常数为Kb,则pKb=-1gKb=4.3
D. c点可能存在关系: 2c(H+)+ c(CH3NH3+)=c(CH3NH2) +2c(OH- )+ c(Cl-)
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【题目】(1)下列仪器使用前必须检查是否漏水的有_________(填序号)。
A.容量瓶 B.蒸馏烧瓶 C.分液漏斗 D.量筒 E.蒸发皿
(2)实验室用Na2CO3·10H2O晶体配制0.5mol/L的Na2CO3溶液970mL,应选用的容量瓶的规格___________,称取Na2CO3·10H2O的质量是_______________。
(3)某学生欲用12mol·L-1浓盐酸和蒸馏水配制480mL物质的量浓度为0.3 mol·L-1的稀盐酸。
①该学生需要量取________mL上述浓盐酸进行配制。
②配制过程中正确的操作顺序是(字母表示,每个字母只能用一次)_____;
A. 用少量水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取所需浓盐酸,沿玻璃棒倒入烧杯中,再加入少量水,用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入500mL容量瓶中
D. 将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2cm处
③下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响?(在括号内填 “偏大”、 “偏小”、 “无影响”)。
a.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面_____。
b.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水_____。
c.稀释浓盐酸时,未冷却到室温即转移到容量瓶中_____。
d.将量取浓盐酸的量筒进行洗涤,并将洗涤液转移到容量瓶中_____。
e.容量瓶洗涤干净后未干燥_____。
(4)下图是某同学在实验室配制该NaCl溶液的过程示意图,其中有错误的是______(填操作序号)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】主链为4个碳原子的单烯烃共有4种同分异构体,则与这种单烯烃具有相同的碳原子数、主链也为4个碳原子的某烷烃有( )。
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
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