【题目】合理应用和处理氮的化合物,在生产生活中有重要意义。
(1)尿素[CO(NH2)2]是一种高效化肥,也是一种化工原料。
①以尿素为原料在一定条件下发生反应:CO(NH2)2 (s) + H2O(l)2 NH3(g)+CO2(g) △H=+133.6 kJ/mol。该反应的化学平衡常数的表达式K= 。关于该反应的下列说法正确的是 (填序号)。
a. 从反应开始到平衡时容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
b. 在平衡体系中增加水的用量可使该反应的平衡常数增大
c. 降低温度使尿素的转化率增大
②尿素在一定条件下可将氮的氧化物还原为氮气。
结合①中信息,尿素还原NO(g)的热化学方程式是 。
③密闭容器中以等物质的量的NH3和CO2为原料,在120 ℃、催化剂作用下反应生成尿素:CO2(g) +2NH3(g)CO (NH2)2 (s) +H2O(g),混合气体中NH3的物质的量百分含量[φ(NH3)]随时间变化关系如图所示。则a点的正反应速率v正(CO2) b点的逆反应速率v(逆)(CO2)(填“>”、“=”或“<”);氨气的平衡转化率是 。
(2)NO2会污染环境,可用Na2CO3溶液吸收NO2并生成CO2。已知9.2 g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1 mol,此反应的离子方程式是 ;恰好反应后,使溶液中的CO2完全逸出,所得溶液呈弱碱性,则溶液中存在的所有离子浓度大小关系是c(Na+)>________。
【答案】(1)①c2(NH3)·c(CO2) a
②2CO(NH2)2(s) + 6NO(g)=5 N2(g) +2CO2(g) + 4H2O(l)△H=-1804.7kJ/mol
③>;0.75 (2)2NO2 +CO32-=CO2 +NO2-+NO3- c(NO3-)>c(NO2-)>c(OH-)>c(H+)
【解析】
试题分析:(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,则该反应的平衡常数的表达式K=c2(NH3)·c(CO2)。a. 由于反应过程中只有生成物中的二种气体且它们的物质的量之比始终保持不变,故平均相对分子量也始终不变,a正确;b. 平衡常数只受温度影响,b 错误;c.降温平衡应该是逆向移动,转化率降低,c错误,答案选a。
②从图中可看出:①4NH3(g)+6NO(g)=5N2 (g)+6H2O(l) △H=-2071.9KJ/mol,又因为②CO(NH2)2 (s) + H2O(l)2 NH3(g)+CO2(g) △H=+133.6 kJ/mol,则根据盖期定律科学①+②×2即可得到尿素还原NO(g)的热化学方程式:2 CO(NH2)2(s) + 6 NO(g) = 5 N2(g) + 2CO2(g) + 4 H2O(l) △H =-1804.7 kJ/mol;
③图中a点反应没有达到平衡状态,反应向正反应方向进行,且a点对应的反应物浓度大于b点故浓度大,则a点的正反应速率v正(CO2)大于b点的逆反应速率v(逆)(CO2);先假设反应起始时二气体均为1mol,达平衡时CO2变化nmol,NH3变化2nmol,生成的H2O为nmol。则平衡时各自的物质量分别是(1-n)mol 、(1-2n)mol、nmol,根据平衡时CO2的体积分数为20%可知,解答n=0.375mol,所以NH3的转化率为75%。
(2)NO2中N元素的化合价为+4价,氧化产物只能是NO3-,结合转移电子数可知还原产物中N元素化合价为+3价,故为NO2-,所以反应的离子方程式即可得到2NO2 +CO32-=CO2 +NO2-+NO3-;反应后溶液显示弱碱性说明NO2-要水解,因此离子浓度大小关系为c(NO3-)>c(NO2-)>c(OH-)>c(H+)。
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【题目】下列各组物质,按化合物、单质、混合物顺序排列的是( )
A.烧碱、液态氧、碘酒 ﹣
B.生石灰、白磷、熟石灰
C.干冰、铁、氯化氢
D.空气、氮气、胆矾
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【题目】某温度下,在的密闭容器中发生反应:,当加入和达平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入,再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是
A. m=2 B. 两次平衡的平衡常数相同
C. X与Y的平衡转化率之比为1:1 D. 第二次平衡时,Z的浓度为
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【题目】在无色透明的强酸性溶液中,能大量共存的是( )
A.Na+、CO32﹣、Ca2+、NO3﹣
B.Na+、NO3﹣、Al3+、Cl﹣
C.K+、SO42﹣、Cl﹣、Cu2+
D.Ba2+、Cl﹣、K+、SO42﹣
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【题目】生 产MnO2和Zn的工艺简化流程如图所示(中间产物的固体部分已经略去):
软锰矿: MnO2含量≥65%;Al2O3含量为4%。闪锌矿: ZnS含量≥80%; FeS、CuS、CdS含量各为2%。 滤液B中含金属离子: Zn2+、Mn2+、 Fe2+、Al3+。
试回答下列问题:
(1)步骤①中软锰矿、闪锌矿与硫酸溶液共热时可析出硫,且金属元素转化为相应的硫酸盐(铁元素以+3价存在)。 其中MnO2和FeS发生的离子方程式为___________________________。
(2)步骤③ 中的MnO2也可用下列___________________物质代替(不考虑Mn2+的反应)
A.KMnO4 固体 B.H2O2 C.浓硝酸 D.新制氯水
(3) 步骤⑤电解过程中阳极的电极反应式为___________________________。
(4)加入化合物C后可得纯净的ZnSO4 、MnSO4溶液,C可以是ZnO或Zn(OH)2,Mn (OH)2 或MnCO3,
则产品D为___________________________(填化学式)。
(5)I .将制得的MnO2(s)与KOH(s)、KClO3(s)(按比例混合,加热熔融(不断搅拌)可得KCl和K2MnO4的固体混合物;
II.再用5%的KOH溶液溶解得绿色(MnO42-)溶液;
III.向绿色溶液中通入适量的CO2后,将溶液加热,并趁热滤去残渣( 含MnO2(s)];
IV.将滤液蒸发浓缩、冷却结品、过滤、洗涤、干燥得紫色KMnO4晶体。
①第III步操作中“趁热过滤”的目的是___________________________。
② 写出III中生成KMnO4的化学程式__________________________________。
③III中需控制CO2的用量,若CO2过量,会使所得产品的纯度降低,原因可能是___________________
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【题目】可以利用NO2的平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程。
①按图所示将实验装置连接好。
②向甲烧杯的水中投入一定量的CaO固体,此烧杯中的NO2平衡混合气体的红棕色变深;向乙烧杯中加入NH4NO3晶体,此时烧杯中NO2平衡混合气体颜色变浅。
回答下列问题:
(1)CaO与水反应的化学方程式为_______________________,该反应为________(填“吸热反应”或“放热反应”),CaO与H2O的总能量________(填“高于”或“低于”)Ca(OH)2的能量。
(2)NH4NO3晶体溶于水后,水的温度________(填“升高”或“降低”)。NH4NO3溶于水________(填“是”或“不是”)吸热反应。
(3)查阅资料知,NO2的平衡气体中存在的可逆反应为2NO2(g)N2O4(g),已知NO2为红棕色,N2O4为无色,结合实验知,当温度升高时,原平衡________(填“未被破坏”或“发生移动”),此时反应速率________(填“增大”“减小”或“无变化”)。混合气体的颜色不再改变________(填“能”或“不能”)证明反应已达平衡。
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【题目】下列有关化学用语的表示正确的是( )
A. 甲烷的球棍模型: B. 氯离子的结构示意图:
C. 氮气的结构式:∶N≡N∶ D. 氯化氢的电子式:
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【题目】醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是
A. 0.1mol/L醋酸溶液的c(H+)约为1×10-3mol/L
B. 醋酸能与水以任何比例互溶
C. 10mL 1mol/L醋酸恰好与10mL 1mol/L NaOH溶液完全反应
D. 醋酸溶液的导电性比盐酸溶液的弱
【答案】A
【解析】0.1mol/L醋酸溶液的c(H+)约为1×10-3mol/L,说明醋酸只电离了一部分,所以是弱电解质,选项A正确。醋酸能与水以任何比例互溶是醋酸的物理性质,这个与电解质的强弱无关,选项B错误。10mL 1mol/L的一元酸(无论强弱)都会恰好与10mL 1mol/L NaOH溶液完全反应,所以选项C错误。因为没有说明浓度的关系,所以醋酸溶液的导电性比盐酸溶液的弱,并不能说明醋酸是弱电解质,选项D错误。
点睛:证明一个一元酸HA是弱电解质的方法主要有:
配成0.1mol/L的溶液,测得氢离子浓度小于0.1mol/L,或者测得pH>1。
测NaA的溶液的酸碱性,得到该溶液显碱性。
配成相同浓度的HA和HCl溶液,测得HA的导电性较差。
【题型】单选题
【结束】
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【题目】下列表示化学过程的化学用语书写正确的是
A. BaSO4投入水中后建立的沉淀溶解平衡:BaSO4 Ba2++SO42-
B. AlCl3溶液与NaAlO2溶液混合:A13++A1O2-+3H2O2Al(OH)3↓
C. HCO3-的电离:HCO3-+H2OCO32-+H3O+
D. Na2SO3的水解:SO32-+2H2OH2SO3+2OH-
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