【题目】Ⅰ.按要求回答下列问题:
(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)△H1
反应Ⅱ:NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ/mol
总反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJ/mol
①反应Ⅰ的△H1=__。
②一定温度下,在体积固定的密闭容器中按n(NH3):n(CO2)=2:1进行反应Ⅰ,下列能说明反应Ⅰ达到了平衡状态的是__(填序号)。
A.容器内气体总压强不再变化
B.NH3与CO2的转化率相等
C.容器内混合气体的密度不再变化
(2)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为K=__。
②该反应为__(填“吸热”或“放热”)反应。
③某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为__℃。
④在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol·L-1,c(H2)为1.5mol·L-1,c(CO)为1mol·L-1,c(H2O)为3mol·L-1,此时反应向__(填“正向”或“逆向”)进行。
(3)工业上从废铅蓄电池废液回收铅的过程中,常用纯碱溶液与处理后的铅膏(主要含PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO( aq)。
已知溶度积常数:Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCO3)=7.4×10-14,则该反应的化学平衡常数K=__。
Ⅱ.N2H4—O2燃料电池是一种高效低污染的新型电池,其装置如图所示:
(1)N2H4的电子式为__;
(2)a极的电极反应方程式为___。
【答案】-159.47kJ/mol AC 吸热 830 逆向 2.2×105或2.16×105 N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
【解析】
(1)△H1根据盖斯定律进行计算;反应达到化学平衡状态利用等和定的特征进行分析判断;(2)通过观察分析表格数据,发现K随着温度升高的变化规律,判断平衡移动的方向,进而得出反应的热效应,温度的确定列出平衡常数表达式进行计算,即可找到对应的温度,反应方向根据给出浓度算出Qc与K进行比较,若大于K,说明生成物浓度偏高,反应应向逆向进行,反之正向 ,相等则说明达到平衡;(3)平衡常数根据溶度积和平衡常数表达式进行计算,燃料电池根据通入的气体可知a为负极,失电子,发生氧化反应,结合电解质溶液写出相应的电极反应式。
(1)①反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H1
反应Ⅱ:NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2= +72.49kJ/mol
总反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H3= -86.98kJ/mol
根据盖斯定律计算:△H1=△H3-△H2=-86.98kJ/mol-72.49kJ/mol=-159.47 kJ/mol,故答案:-159.47 kJ/mol;
②A.根据2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)反应可知,反应前后气体体积减小,容器内气体总压强不再变化说明反应达到平衡状态,故A正确;
B.转化率与起始量和变化量有关,所以NH3与CO2的转化率相等,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C.根据2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)反应可知,反应前后气体质量变化,气体体积不变,容器内混合气体的密度不再变化说明反应达到平衡状态,故C正确;
故答案为:AC;
(2)①因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,所以K=c(CO).c(H2O)/c(CO2).c(H2)
②化学平衡常数的大小只与温度有关,升高温度平衡向吸热的方向移动,由表可知:升高温度,化学平衡常数增大,说明化学平衡正向移动,因此正反应方向吸热反应,故答案为:吸热;
③某温度下,因为平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),所以K=c(CO).c(H2O)/c(CO2).c(H2)=1,根据表格可知:温度为830℃时K=1,所以此时的温度为830℃;
④已知800℃时,K=0.9。某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2 mol·L-1,c(H2)为1.5 mol·L-1,c(CO)为1 mol·L-1,c(H2O)为3 mol·L-1,根据Qc=c(CO).c(H2O)/c(CO2).c(H2)=1×3/(2×1.5)=1>0.9,此时反应向逆反应方向进行,故答案:逆向;
(3)Ksp(PbCO3)= 7.4×10-14,Ksp(PbSO4)= 1.6×10-8,在水溶液中进行PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)反应,反应的平衡常数
K= c(SO42-)/c(CO32-)=c(SO42-)/c(CO32-)×[c(Pb2+)/c(Pb2+)]=Ksp(PbSO4)/Ksp(PbCO3)
=1.6×108/7.4×1014=2.16×105或2.2×105,故答案:2.2×105或2.16×105;
Ⅱ.N2H4—O2燃料电池,(1)N2H4的电子式为
(2)a极通入的气体为N2H4,b极通入O2,则a为负极,失电子,发生氧化反应,b为正极,得电子,发生还原反应,电解质溶液为碱性溶液,则a极电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O。
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【题目】某有机物的结构简式见下图,取足量的Na、NaOH溶液和NaHCO3溶液分别和等物质的量的该物质在一定的条件下反应(必要时可以加热),完全反应后消耗Na、NaOH和NaHCO3三物质的物质的量之比
A.3∶4∶2B.3∶5∶2
C.3∶5∶1D.3∶4∶1
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A.σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转
B.H2分子中的σ键是s-s σ键,HClO分子中的σ键都是p-pσ键
C.C2H4分子和N2H4中都是含有5个σ键
D.σ键以“头碰头”方式重叠,π键以“肩并肩”方式重叠
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列分析正确的是
A. 异丁烷的二氯代物有4种
B. 区别蛋白质和淀粉可用浓硝酸做颜色反应
C. 石蜡油分解产物均能使酸性KMnO4溶液褪色
D. 甲苯的硝化反应方程式为:
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列根据实验操作及现象推出的结论正确的是
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
A. | 向某溶液中滴加少量氯水,再滴加淀粉溶液 | 溶液变为蓝色 | 则原溶液中一定含 |
B. | 向某盐溶液中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液中 | 品红溶液褪色 | 该盐一定是亚硫酸盐或亚硫酸氢盐 |
C. | 将浓盐酸与石灰石混合,产生的气体通入溶液中 | 出现白色沉淀 | C的非金属性比Si强 |
D. | 加热涂有石蜡油的碎瓷片,将生成的气体通入酸性溶液中 | 溶液褪色 | 石蜡油分解产生不饱和烃 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】科学的发展、社会的进步和生活水平的提高都离不开化学的发展和各种材料的开发制造。
(1)中国高铁发展迅速,高铁建设使用的主要材料有钢铁、铝合金和玻璃等。
①高炉炼铁和制造普通玻璃都要用到的原料是________;高温下将铁矿石还原为金属铁的还原剂是________。
②钢铁、铝合金、玻璃都属于________(填字母)。
a.混合物 b.化合物 c.单质
(2)生活环境的改善,需要对生活和生产中的废弃物进行处理。
①燃煤排放的二氧化硫会被雨水吸收形成酸雨,这种酸雨在空气中久置酸性增强的原因是______________________________________(用化学方程式表示)。
②氮肥和硝酸的工业生产以及汽车等交通工具的使用,会有大量的氮氧化物(主要是和)排放到空气中,这些氮氧化物对环境造成的影响有________(填一种即可)。氮氧化物可用氢氧化钠溶液吸收转化为、________和。汽车安装尾气催化转化装置,可将尾气中的氮氧化物和一氧化碳转化为和________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下:
已知:a、
b、RCHO
回答下列问题:
(1)反应①所需试剂、条件分别是____________;A的化学名称为____________。
(2)②的反应类型是______________;A→B 的化学方程式为_________________。
(3)E的结构简式为______________;I 中所含官能团的名称是____________。
(4)化合物W 的相对分子质量比化合物C 大14,且满足下列条件①遇FeCl3 溶液显紫色;②能发生银镜反应,W 的可能结构有____种。其中核磁共振氢谱显示有5 种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1,写出符合要求的W 的结构简式________。
(5)设计用甲苯和乙醛为原料制备 的合成路线,其他无机试剂任选(合成路线常用的表示方式为AB目标产物。____________
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】如图为N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化,下列正确的是( )
A.1molN2(g) 和 NA 个 O2(g) 反 应 放 出 的 能 量 为 180 kJ
B.1molN2(g)和 1molO2(g)具有总键能小于 2molNO(g)具有的总键能
C.该反应的热化学方程式为:N2(g)+ O2(g)= 2NO(g)△H=+180 kJmol﹣1
D.吸热反应一定需要加热才能发生
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知常温下,氨水中NH3·H2O的电离平衡常数:Kb≈1×10-5。向1 L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中,不断加入固体NaOH后,NH与NH3·H2O的变化趋势如下图所示(溶液体积和温度的变化、氨的挥发均忽略不计),下列说法正确的是
A. NH4Cl的电离方程式为:NH4ClCl-+NH4+
B. M点时,pH≈9
C. a=0.05
D. 当n(NaOH)=0.05 mol时溶液中有:c(Cl-)>c(Na+)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
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