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11.氨是最重要的化工产品之一.
(1)合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g).有关化学反应的能量变化如图所示.CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g)△H=+161.1kJ•mol-1

(2)CO对合成氨的催化剂有毒害作用,常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO,其反应原理为[Cu(NH32CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)?[Cu(NH33]CH3COO•CO(l)△H<0.吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生,恢复其吸收CO的能力以供循环使用,再生的适宜条件是B.(填字母)
A.高温、高压       B.高温、低压        C.低温、低压          D.低温、高压
(3)用氨气制取尿素[CO(NH22]的反应为2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(l)+H2O(g)△H<0.某温度下,向容积为100L的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2,该反应进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%.该温度下此反应平衡常数K的值为2500 L2•mol-2
(4)将尿素施入土壤后,大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用,尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下,转化为碳酸铵.已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如表:现有常温下0.1mol•L-1的(NH42CO3溶液,
弱电解质H2CO3NH3•H2O
Ka14.30×10-71.77×10-5
Ka25.61×10-11 
①你认为该溶液呈碱(填“酸”、“中”或“碱”性).
②就该溶液中粒子之间有下列关系式,你认为其中不正确的是B.
A.c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3•H3O)    
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-
C.c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol•L-1
D.c(NH4+)+c(NH3•H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3

分析 (1)由图可得热化学方程式:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-846.3KJ/mol
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-282KJ/mol
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g)△H=-241.8KJ/mol
根据盖斯定律,①-③×3-②得到:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g);
(2)吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生,用使平衡逆向移动,正反应为气体体积减小的放热反应,在高温、低压下有利于平均逆向进行;
(3)某温度下,向容积为100L的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2,该反应进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%,转化的二氧化碳为1mol,则:
           2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(l)+H2O(g)
起始量(mol):4         2                      0
变化量(mol):2         1                      1
平衡量(mol):2         1                      1
再根据K=$\frac{c({H}_{2}O)}{{c}^{2}(N{H}_{3})×c(C{O}_{2})}$计算平衡常数;
(4)①电离平衡常数NH3•H2O>H2CO3>HCO3-,水解程度NH4+<HCO3-<CO32-,常温下0.1mol•L-1的(NH42CO3溶液呈碱性;
②A.溶液中铵根离子浓度大于碳酸根离子浓度,碳酸根离子水解程度大于铵根离子水解程度;
B.根据电荷守恒判断;
C.根据物料守恒判断;
D.溶液中物料守恒:n(N):n(C)=2:1.

解答 解:(1)由图可得热化学方程式:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-846.3KJ/mol
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-282KJ/mol
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g)△H=-241.8KJ/mol
根据盖斯定律,①-③×3-②得到:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g)△H=+161.1kJ•mol-1
故答案为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2 (g)△H=+161.1kJ•mol-1
(2)吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生,用使平衡逆向移动,正反应为气体体积减小的放热反应,在高温、低压下有利于平均逆向进行,
故选:B;
(3)某温度下,向容积为100L的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2,该反应进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%,转化的二氧化碳为1mol,则:
           2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(l)+H2O(g)
起始量(mol):4        2                       0
变化量(mol):2        1                       1
平衡量(mol):2        1                       1
则平衡常数K=$\frac{c({H}_{2}O)}{{c}^{2}(N{H}_{3})×c(C{O}_{2})}$=$\frac{\frac{1}{100}}{(\frac{2}{100})^{2}×\frac{1}{100}}$=2500L2•mol-2
故答案为:2500 L2•mol-2
(4)①电离平衡常数NH3•H2O>H2CO3>HCO3-,水解程度NH4+<HCO3-<CO32-,常温下0.1mol•L-1的(NH42CO3溶液呈碱性,
故答案为:碱性;
②A.溶液中铵根离子浓度大于碳酸根离子浓度,碳酸根离子水解程度大于铵根离子水解程度,所以溶液中离子浓度大小为:c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3•H2O),故A正确;
B.溶液中存在电荷守恒为:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),故B错误;
C.由溶液中物料守恒得到:c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol•L-1 ,故C正确;
D.由溶液中物料守恒,n(N):n(C)=2:1,结合溶液中离子种类和守恒关系得到:c(NH4+)+c(NH3•H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3),故D正确;
故答案为:B.

点评 本题考查了热化学方程式书写、化学平衡影响因素、平衡常数、离子浓度比较等,是对学生综合能力的考查,(4)中离子浓度比较中注意对物料守恒的理解,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.在恒温恒压条件下:aA(g)+bB(g)?2C(g),以不同的投料比开始反应,分别达到平衡时,C的体积分数与投料比的关系如图所示:
(1)已知a、b均小于5的整数.由图示关系可知a、b分别为3、1.
(2)在300℃的条件下,向2L的恒容容器内加入4molA,2molB,达到平衡时C的体积分数为0.50.则该温度下的平衡常数为16 L2•mol-2
(3)在上述温度下,向4L的恒容容器内加入6.5molA,3.5molB,1.0molC.达到平衡时A的体积分数为0.25 (或25%).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生1.16g白色沉淀,再向所得浊液中逐滴加入1.00mol/L HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示.

(1)A点的沉淀物的化学式为Mg(OH)2
(2)写出A点至B点发生反应的离子方程式H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3↓.
(3)原混合物中MgCl2的质量是1.9g;AlCl3的质量是2.67g;C点HCl溶液的体积为130mL;NaOH的质量是5.2g.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

19.最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得,反应的化学方程式及装置图1(部分装置省略)如下:

已知:正丁醇沸点118℃,纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体,沸点340℃,酸性条件下,温度超过180℃时易发生分解.
由邻苯二甲酸酐、正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯实验操作流程如图2:
①向三颈烧瓶内加入30g(0.2mol)邻苯二甲酸酐,22g(0.3mol)正丁醇以及少量浓硫酸.
②搅拌,升温至105℃,持续搅拌反应2小时,保温至反应结束.
③冷却至室温,将反应混合物倒出.通过工艺流程中的操作X,得到粗产品.
④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液(粗酯)→圆底烧瓶→减压蒸馏,经过处理得到产品20.85g.
请回答以下问题:
(1)步骤②中不断从分水器下部分离出产物水的目的是有利于反应向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动,提高产率.判断反应已结束的方法是分水器中的水位高度基本保持不变时(或者冷凝管中不再有液体滴下).
(2)上述实验可能生成的副产物的结构简式为CH2=CHCH2CH3、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3等(填一种即可)
(3)操作X中,应先用5%Na2CO3溶液洗涤粗产品.纯碱溶液浓度不宜过高,更不能使用氢氧化钠;若使用氢氧化钠溶液,对产物有什么影响?(用化学方程式表示)+2NaOH$\stackrel{加热}{→}$+2CH3CH2CH2CH2OH.
(4)操作X中,分离出产物的操作中必须使用的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯.
(5)粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是邻苯二甲酸二丁酯沸点较高,高温蒸馏会造成其分解,减压可使其沸点降低.
(6)本实验中,邻苯二甲酸二丁酯(式量是278)的产率为50%.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.NA表示阿伏加德罗常数.下列说法正确的是  (?)
A.7.8g Na2O2中含有的阴离子数目为0.2 NA
B.0.1mol Fe与足量稀HNO3反应,转移电子数为0.3NA
C.1L 0.1 mol/L Al2(SO43溶液中,Al3+的数目为0.2 NA
D.标准状况下,2.24L CHCl3的分子数为0.1 NA

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.有关下列图示的说法中正确的是(  )
A.用图①所示实验可比较氯、碳、硅三种元素的非金属性强弱
B.用图②所示实验装置排空气法收集NO2气体
C.图③表示可逆反应C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)的△H小于0
D.图④两个装置中通过导线的电子数相同时,消耗负极材料的物质的量不相同

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.将反应IO3-+5I-+6H+?3I2+3H2O设计成如图所示的原电池,甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液.开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸,电流计指针发生偏转,一段时间后,电流计指针回到零,再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液,电流计指针再次发生偏转.下列判断不正确的是(  )
A.两次电流计指针偏转方向相反,电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
B.两次实验中,盐桥中的阳离子移动方向相反
C.开始加入少量浓硫酸时,只有乙烧杯中溶液变蓝
D.向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液后,乙中石墨电极上发生还原反应

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.某溶液中只含如表离子中的几种(不考虑水的电离与离子水解),且各离子的物质的量浓度均为0.1mol/L.
阳离子K+  NH4+  Fe2+  Mg2+  Al3+  Cu2+
阴离子OH-  Cl-  Al02-  CO32- SiO32-SO42- 
某同学进行了如图实验(必要时可加热)

下列说法正确的是(  )
A.原溶液中只含有NH4+  Fe2+Cl-  SO42-
B.由沉淀A推断原溶液中一定含有SO42-
C.滤液A中可能含有K+ Al3+  Cl-
D.沉淀B中一定含有Mg(OH)2

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.两串联电解池,左边放硫酸铜,右边放一定量的某硝酸盐溶液,电解时当左池有1.6gCu析出时,右池析出0.45g固体,则右池溶质为(  )
A.AgNO3B.NaNO3C.Mg(NO32D.Al(NO33

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