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(8分) 将1.92g铜置入一定量的浓硝酸中,并微热,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜反应完毕时(铜片完全消失),共收集到1.12L气体(标准状况),求:            

(1)上述过程中,有关反应的化学方程式为                                     

                                                                       

(2)反应中被还原的HNO3的物质的量是                                mol。

(3)将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中,并向其中缓慢通入O2,使其充分反应,若要使水恰好充满容器,理论上需要参加反应的O2的物质的量是多少摩尔?

 

【答案】

(8分)(1)Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

3Cu+8HNO3= 3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O (各1分)  (2)0.05(2分)

(3)0.015 mol

【解析】考查根据方程式进行的有关计算。

(1)溴水具有强氧化性,应用浓硝酸在反应过程中会逐渐变稀,因此会产生NO气体,有关反应式为Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3= 3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O。

(2)1.12L气体(标准状况)是NO和NO2的混合气体,物质的量是1.12L÷22.4L/mol=0.05mol。根据氮原子守恒可知,被还原的硝酸是0.05mol。

(3)气体溶于水又生成硝酸,因此原来铜所失去的电子,又被转移到氧气中,因此根据电子的得失守恒可进行计算。

设需参加反应的氧气的物质的量为x,根据电子守恒,可得:

2Cu   ~   O2   

128g      1mol

1.92g       x

128g∶1mol = 1.92g∶x

解得x = (1.92g×1mol)÷128g = 0.015 mol

 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

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I已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=akJ?mol-1
CO(g)+
1
2
O2=CO2(g)
△H2=bkJ?mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H3=ckJ?mol-1
则C的燃烧热
 
kJ.mol-1
II(I)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
 
(填序号).
A.C(s)+C02(g)=2C0(g)
B.Na0H(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H20(1)
C.2H20(l)=2H2(g)+02(g)
D.2C0(g)+02(g)=2C02(g)
若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境,依据所选反应设计成一个原电池,诸写出该原电池的负极反应:
 

(2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2+3H2
高温、高压
催化剂
2NH3△H=-92.4kJ?mol-1,开始他们将N2和H2混合气体20mol(体积比1:1)充入5L合成塔中.反应 前压强为P0,反应过程中压强用P表示,反应过程中
P
P0
与时间t的关系如图所示.请回答下列问题:
①反应达平衡的标志是(填字母代号)
 

A.压强保持不变
B.气体密度保持不变
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②2min时,以C(N2)变化表示的平均反应速率为
 

③若提高N2的转化率可采取的措施有
 

A.向体系中按体积比1:1再充入N2和H2     B.分离出NH3
C.升高温度    D.充入He气使压强增大     E.加入一定量的N2
(3)25°C时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中,c(C
O
2-
3
)=0.2mol?L-1
,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生 BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是
 
mol?L-1

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科目:高中化学 来源: 题型:

(8分)德国人哈伯在1913年实现了合成氨的工业化生产,反应原理:

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);已知298 K时,

ΔH=-92.4 kJ·mol-1,ΔS=-198.2J·mol-1·K-1,试回答下列问题:

(1)计算说明298 K下合成氨反应能否自发进行?________(填“能”或“不能”);在298K时,将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中,为什么放出的热量小于924 kJ?________。

(2)如图在一定条件下,将1 mol N2和3mol H2混合于一个10 L的密闭容器中,反应达到A平衡时,混合气体中氨占25%,试回答下列问题:

①N2的转化率为________;

②在达到状态A时,平衡常数KA=________(代入数值的表达式,不要求得具体数值),当温度由T1变化到T2时,KA________KB(填“=”、“<”或“>”)。

③在达到状态B时,下列说法正确的是(  )

a.通入氩气使压强增大,化学平衡向正反应方向移动

b.N2的正反应速率是H2的逆反应速率的1/3倍

c.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小

d.增加N2的物质的量,H2的转化率降低

(3)若在恒温、恒压条件下合成氨反应达到平衡后,再向平衡体系中通入氩气,平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。

(4)在1998年希腊亚里斯多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H),实现了高温高压下高转化率的电化学合成氨,其实验装置如图:

则阴极的电极反应式为____________________________________________________。

 

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科目:高中化学 来源:2012届高考化学一轮复习《化学反应速率与化学平衡》专题综合测试(苏教版) 题型:填空题

(8分)德国人哈伯在1913年实现了合成氨的工业化生产,反应原理:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);已知298 K时,
ΔH=-92.4 kJ·mol-1,ΔS=-198.2 J·mol-1·K-1,试回答下列问题:
(1)计算说明298 K下合成氨反应能否自发进行?________(填“能”或“不能”);在298 K时,将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中,为什么放出的热量小于924 kJ?________。

(2)如图在一定条件下,将1 mol N2和3 mol H2混合于一个10 L的密闭容器中,反应达到A平衡时,混合气体中氨占25%,试回答下列问题:
①N2的转化率为________;
②在达到状态A时,平衡常数KA=________(代入数值的表达式,不要求得具体数值),当温度由T1变化到T2时,KA________KB(填“=”、“<”或“>”)。
③在达到状态B时,下列说法正确的是(  )
a.通入氩气使压强增大,化学平衡向正反应方向移动
b.N2的正反应速率是H2的逆反应速率的1/3倍
c.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小
d.增加N2的物质的量,H2的转化率降低
(3)若在恒温、恒压条件下合成氨反应达到平衡后,再向平衡体系中通入氩气,平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
(4)在1998年希腊亚里斯多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H),实现了高温高压下高转化率的电化学合成氨,其实验装置如图:

则阴极的电极反应式为____________________________________________________。

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科目:高中化学 来源:2009—2010学年广州市七区联考高二化学下学期期末监测 题型:计算题

(8分)利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,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.请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)="2NO(g)   "         △H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   △H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)       △H=-483.6kJ/mol
完成氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式:
4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g);△H=             kJ/mol

(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的影响.实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图像中T1和T2的关系是:T1_______T2(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最低的是________(填字母).
(3)在一定温度和催化剂下,将3.2mol H2和1.2molN2混合于一个容积为2L的密闭容器中发生反应,在2min末时反应恰好达平衡,此时生成了0.8mol NH3.计算该条件下的平衡常数。(写出计算过程,结果保留小数点后一位)

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年高考化学一轮复习《化学反应速率与化学平衡》专题综合测试(苏教版) 题型:填空题

(8分)德国人哈伯在1913年实现了合成氨的工业化生产,反应原理:

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);已知298 K时,

ΔH=-92.4 kJ·mol-1,ΔS=-198.2 J·mol-1·K-1,试回答下列问题:

(1)计算说明298 K下合成氨反应能否自发进行?________(填“能”或“不能”);在298 K时,将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中,为什么放出的热量小于924 kJ?________。

(2)如图在一定条件下,将1 mol N2和3 mol H2混合于一个10 L的密闭容器中,反应达到A平衡时,混合气体中氨占25%,试回答下列问题:

①N2的转化率为________;

②在达到状态A时,平衡常数KA=________(代入数值的表达式,不要求得具体数值),当温度由T1变化到T2时,KA________KB(填“=”、“<”或“>”)。

③在达到状态B时,下列说法正确的是(  )

a.通入氩气使压强增大,化学平衡向正反应方向移动

b.N2的正反应速率是H2的逆反应速率的1/3倍

c.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小

d.增加N2的物质的量,H2的转化率降低

(3)若在恒温、恒压条件下合成氨反应达到平衡后,再向平衡体系中通入氩气,平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。

(4)在1998年希腊亚里斯多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H),实现了高温高压下高转化率的电化学合成氨,其实验装置如图:

则阴极的电极反应式为____________________________________________________。

 

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