【题目】工业上利用N2和H2可以实现合成氨气,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产。请回答下列有关问题:
(1)已知N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH =+180.5kJ·mol-1,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH =-92.4kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-483.6kJ·mol-1,写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸气的热化学方程式为___________。
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t/K | 298 | 398 | 498 | ...... |
K/(mol/L)2 | 4.1×106 | K1 | K2 | ...... |
完成下列问题:
①比较K1、K2的大小:K1______K2(填“>”、“=”或“<”);
②在恒温恒压下判断该反应达到化学平衡状态的依据是______(填序号);
A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆) B.2v(N2) (正)=v(H2) (逆)
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(3)硝酸工业的尾气NO可用于制备NH4NO3,其工作原理如图。
①其阴极的电极反应式为___________。
②常温下,1L pH=6的NH4NO3溶液中c(NH3·H2O)+c(OH-)=________mol·L-1。
(4)工业上生产尿素的化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)。在T℃,体积为4L的密闭容器中,通入6mol NH3和3mol CO2,反应达到平衡时,c(NH3)=0.5mol·L-1,c(CO2)=0.25mol·L-1。若此时保持T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入3mol NH3,则此时反应的v正____ v逆(填“>”“<”或“=”)。再次平衡后,平衡常数为______。
【答案】4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.0 kJ·mol-1 > AD 1×10-6 < 16
【解析】
(1)根据盖斯定律书写氨气经催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸气的热化学方程式;
(2) ①合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动;
②根当正逆反应速率相等,各物质浓度保持不变,反应达到化学平衡状态;
(3) ①阴极得电子发生还原反应;②根据质子守恒:NH4NO3溶液中c(NH3·H2O)+c(OH-)= c(H+);
(4)平衡常数K=;根据Q、K的关系判断V正、V逆的关系。
(1)将已知反应依次编号为①②③,由盖斯定律,①×2-②×2+③×3得氨气经催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸气的方程式4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),则△H=[(+180.5kJ·mol-1)×2-(-92.4kJ.mol-1)×2+(-483.6kJ·mol-1)×3]=-905.0kJ·mol-1 ,故答案为:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.0 kJ·mol-1;
(2)①合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小,则K1>K2,故答案为:>;
②A、2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆)说明正反应速率等于逆反应速率,达到平衡状态,故正确;
B、2v(N2) (正)=v(H2) (逆)不能说明反应正反应速率等于逆反应速率,没有达到平衡状态,故错误;
C、恒温恒压下,无论是否达到平衡,容器内压强始终保持不变,反应不一定达到平衡状态,故错误;
D、由质量守恒定律可知,平衡前后气体质总量不变,该反应是气体体积减小的反应,反应时容器体积变小,混合气体密度增大,混合气体的密度保持不变说明反应正反应速率等于逆反应速率,达到平衡状态,故正确;
正确选项为AD,故答案为:AD;
(3) ①电解时,阴极上发生还原反应,根据示意图可知,酸性条件下,NO在阴极得电子发生还原反应生成NH4+,电极反应式为NO+5e-+6H+=NH4++H2O,故答案为:NO+5e-+6H+=NH4++H2O;
②pH=6的NH4NO3溶液中,c(H+)=1×10-6 mol·L-1,根据质子守恒:NH4NO3溶液中c(NH3·H2O)+
c(OH-)=c(H+)=1×10-6mol·L-1,故答案为:1×10-6;
(4)由方程式可知,平衡常数K=,反应达到平衡时,c(NH3)=0.5mol·L-1,c(CO2)=0.25mol·L-1,则K==16;T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入3molNH3,设容器体积为VL,由同温同压下,体积比等于物质的量比可得关系式:=,解得V=8L,此时c(NH3)=mol·L-1,c(CO2)=mol·L-1,浓度熵Qc===20.48>K,反应逆向进行,故有V正<V逆,故答案为:<;16。
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【题目】某温度下,Ksp[Pd(OH)2]=1.0×10-30。向物质的量浓度相同的NaOH和Na2S的混合溶液中滴加Pd(NO3)2溶液产生Pd(OH)2、PdS两种沉淀,溶液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。图中的p(Pd)=-lgc(Pd2+),p(B)=-lgc(OH-)或-lgc(S2-)。下列说法错误的是( )
A. 曲线Ⅰ表示的是Pd2+与OH-浓度关系的曲线
B. 该温度下,Ksp(PdS)=1.0×10 -58
C. 升高温度时,b点可能会向c点移动
D. 该温度下,向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,d点向b点移动
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【题目】下列各组数据中,前者刚好是后者两倍的是 ( )
A. 2 mol H2O的摩尔质量和1 mol H2O的摩尔质量
B. 200 mL 1 mol·L-1氯化钙溶液中c(Cl-)和100 mL 2 mol·L-1氯化钾溶液中c(Cl-)
C. 64 g二氧化硫中氧原子数和标准状况下22.4 L一氧化碳中氧原子数
D. 20% NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度和10% NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在100mL MgCl2和AlCl3的混和溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至过量,经测定,加入NaOH物质的量和所得沉淀的物质的量的关系如图所示。回答下列问题。
(1)图中CD段反应的化学方程式为___________;C点存在的固体物质为________。
(2)A点的数据为_______;混合液中,MgCl2的浓度为_______。
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【题目】化合物H是重要的有机物,可由E和F在一定条件下合成:(部分反应物或产物省略,另请注意箭头的指向)
已知以下信息:
i.A属于芳香烃,H属于酯类化合物。
ii.I的核磁共振氢谱为二组峰,且峰的面积比为6:1。
回答下列问题:
(1)E的含氧官能团名称是 ______ ,B的结构简式是___________________。
(2)B→C和G→J两步的反应类型分别为 ___________,____________。
(3)①E+F→H的化学方程式是____________________________________。
②D与银氨溶液反应的化学方程式是__________________________________。
(4)E的同系物K比E相对分子质量大28,则K的同分异构体共 ______ 种,其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积之比为6:2:1:1,写出符合要求的该同分异构体的结构简式为(写出1种即可) ____________________________ 。
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【题目】(题文)下列关于烷烃的表述正确的是
A. 乙烷的结构式为CH3CH3
B. C5H12分子的某种结构为
C. 与互为同分异构体
D. C4 H10的一氯代物有4种
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【题目】在120 ℃时,将a L乙烯、b L乙烷、c L乙炔(b>c)与d L氧气(过量)混合(a+b+c+d=25),点燃使之充分燃烧后,恢复至原来的温度,所得气体的体积可能是
A. 10 L B. 15 L C. 25 L D. 27 L
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【题目】铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是___。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是______________。
A.Mg2+ B.Fe2+ C.Al3+ D.Cu2+
(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是____,操作Ⅱ的名称是____。②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式________________。
(4)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
a.称取2.850 g绿矾(FeSO4·7H2O)产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待测溶液放入锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①达到滴定终点时的现象____。
②某同学设计的下列滴定方式,最合理的是____。(夹持部分略去)(填字母序号)
③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为____。
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【题目】有五瓶损坏标签的试剂,分别盛有AgNO3溶液、稀硝酸、盐酸、氯化钡溶液、碳酸钾溶液,为了确定各瓶中是什么试剂,将它们任意编号为A、B、C、D、E,用小试管各盛少量多次进行两两混合反应,反应现象为:A与B、A与E均可产生白色沉淀,其中A与B反应所产生沉淀不溶于酸,A与E反应所生成的白色沉淀可以溶于C或D;B与D、B与E产生沉淀;E与C、E与D反应均可产生二氧化碳气体;而C与D由于属于同一类物质,混合时无反应现象。
由此,可判定各试剂瓶中所盛试剂为(用化学式表示)
A________;B________;C________;D________;E________。
另外,请写出下面要求的离子方程式:
(1)A与E:
________________________________________________________。
(2)A与B:
_________________________________________________________。
(3)C与E:
__________________________________________________________。
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