[题目]氨是最重要的化工产品之一.其生产方法也在逐渐改进中.各国科学家均在为提高氨的产量.降低能耗作各种有益的探究,氨在工业上有广泛用途.(1)合成氨用的H2可以CH4为原料制得.已知相关的化学键键能数据如下:化学键H-HC-OC≡OH-OC-HE/(kJ·mol-1)4363511076463413则CH4(g)与H2O(g)反应生� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】氨是最重要的化工产品之一，其生产方法也在逐渐改进中，各国科学家均在为提高氨的产量，降低能耗作各种有益的探究；氨在工业上有广泛用途。

(1)合成氨用的H2可以CH4为原料制得。已知相关的化学键键能数据如下：

化学键	H—H	C—O	C≡O	H—O	C—H
E/（kJ·mol-1）	436	351	1076	463	413

则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式__________。

(2)近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较好的产率。从化学反应本质角度分析，电磁场对合成氨反应的作用是___。

(3)在425℃、A12O3作催化剂，甲醇与氨气反应可以制得(CH3)2NH。(CH3)2NH显弱碱性，与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl，溶液中各离子浓度由小到大的顺序为___。

(4)直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式4NH3+3O2=2N2+6H2O，负极电极反应式为___。

(5)如图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率，反应原理为：NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。（注：脱氮率即氮氧化物转化率）

①对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP)，则上述反应的表达式KP=_______。

②以下说法正确的是_________。

A.上述反应的正反应为吸热反应

B.相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响

C.催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮

D.曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高

(6)氨气制取尿素的合成塔中发生反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。图中为合成塔中不同氨碳比a和水碳比b时二氧化碳转化率(x%)，a宜控制在4.0左右，理由是__________。

【答案】CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+194 kJ/mol 在电磁场的作用下氮氮叁键更容易断裂，降低了合成反应所需的能量，反应容易进行 c(Cl-)>c[(CH3)2NH2 +]>c(H+)>c(OH-) 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O C 氨碳比大于4.0，增大氨气的量CO2转化率增加不大，提高了生产成本；氨碳比小于4.0，CO2的转化率较低

【解析】

(1)反应焓变=反应物总键能-生成物总能键能，标注物质聚集状态和对应反应的焓变写出热化学方程式；

(2)根据化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成分析；

(3)二甲胺显弱碱性，与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl，[(CH3)2NH2] +离子水解溶液显酸性，据此判断溶液中各离子浓度大小；

(4)原电池负极发生氧化反应，氨气在负极失去电子，碱性条件下生成氮气与水；

(5)①对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数，Kp=，

②A.温度升高脱氨率降低，说明平衡向逆反应方向移动；

B.增大压强平衡向逆反应方向移动；

C.根据图象判断，脱氨率最高的点对应的温度应是最适宜温度；

D.最高点为催化剂活性最高的温度；

(6)从投资、成本、物质的平衡转化率方面分析。

(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的反应方程式为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，反应焓变△H=4×413kJ/mol+2×463kJ/mol-(1073kJ/mol+3×436kJ/mol)=+194kJ/mol；

(2)从化学反应本质角度分析，电磁场对合成氨反应的作用是：在电磁场的作用下氮氮三键更容易断裂，降低了反应所需要的能量，反应更容易进行；

(3)在425℃、A12O3作催化剂，甲醇与氨气反应可以制得(CH3)2NH。(CH3)2NH显弱碱性，与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl，(CH3)2NH2Cl是强酸弱碱盐，[(CH3)2NH2] +离子水解溶液使显酸性，[(CH3)2NH2] +水解消耗，则c(Cl-)>c[(CH3)2NH2 +]，水解消耗OH-，则溶液中c(H+)>c(OH-)，盐电离产生的离子浓度大于水电离产生的离子浓度，所以c[(CH3)2NH2 +]> c(H+)，因此该溶液中各离子浓度大小为：c(Cl-)>c[(CH3)2NH2 +]>c(H+)>c(OH-)；

(4)原电池负极失去电子发生氧化反应，氨气在负极失去电子，在碱性条件下生成N2与水，负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；

(5)①NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)，对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数，Kp=；

②A.脱氨率达到最高点之后继续升高温度，脱氨率降低，说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，则该反应的正反应为放热反应，A错误；

B.正反应为气体体积增大的反应，增大压强化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，B错误；

C.两种催化剂分别在250℃和450℃左右催化效率最高，说明此时催化剂的活性最大，C正确；

D.图象研究的是不同催化剂在不同的温度下的活性比较，最高点为催化剂活性最大的状态，与平衡转化率无关，D错误；

故合理选项是C；

(6)氨碳比a[]大于4.0时，增大氨气的物质的量，二氧化碳的转化率增加不大，增加了生产成本；氨碳比a[]小于4.0时，二氧化碳的转化率较小，所以氨碳比a宜控制在4.0左右。

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C.当滴入NaOH溶液20mL时c(OH-)>c(H+)+c(HA)

D.当滴定到pH=4.75时，c(A-)=c(HA)

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【题目】把18.0 mol·L－1的浓硫酸稀释成1.80 mol·L－1的稀硫酸100 mL，实验操作如下：

（1）请在下列操作步骤中填写有关的空格：

①用量筒量取________ mL的18.0 mol·L－1的浓硫酸；

②将__________沿烧杯内壁慢慢注入盛有少量__________的烧杯中；

③将已冷却至室温的硫酸溶液沿玻璃棒注入________ mL的容量瓶中；

④用少量蒸馏水洗涤烧杯2～3次，并将洗涤液也全部转移到容量瓶中；

⑤继续向容量瓶中加蒸馏水，直至液面接近刻度线__________处；

⑥改用__________逐滴加蒸馏水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切；

⑦盖好容量瓶塞，反复颠倒，摇匀；

⑧将配好的稀硫酸倒入试剂瓶中，贴好标签。

（2）由于操作不当，会引起实验误差。下列情况对所配制的H2SO4溶液的物质的量浓度有何影响？（用“偏大”“偏小”或“无影响”填写）

①容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水__________；

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已知：CaF2+H2SO4CaSO4+2HF↑

(1)实验仪器不能使用玻璃仪器的原因是_____________(用化学方程式表示)。

(2)装置III的作用为______________________。

(3)在实验过程中，装置II中有CO2气体逸出，同时观察到有白色固体析出，请写出该反应的离子反应方程式：__________________。

(4)在实验过程中，先向装置II中通入HF气体，然后再滴加Na2CO3溶液，而不是先将Na2CO3和A1(OH)3混合后再通入HF气体，其原因是_______________。 .

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【题目】草酸是一种重要的化工原料。某学习小组为探究草酸的性质，查阅了有关资料，草酸的部分性质如下表：

物质

性质

易溶于水和乙醇，微溶于乙醚，不溶于苯和氯仿。

熔点为，时开始升华，时开始分解。

有毒，具有腐蚀性，二元弱酸。

草酸与浓硫酸混合加热产生、CO和。

草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。

实验Ⅰ：根据图提供的仪器和试剂，设计实验证明草酸的受热分解产物中含有和部分夹持仪器和加热装置省略

（1）仪器a的名称是_____________。

（2）各装置的正确连接顺序为装置可重复使用________________________________尾气处理。________________

（3）用图中装置C的作用是____________________________。

（4）连接好装置进行的实验时，要先加热________填“A”“B”“C”“D”“E”或“F”装置，能证明分解产物中有CO的实验依据是___________________。

（5）某同学查阅资料发现，用氯化钯磷钼酸溶液可检验一氧化碳。一氧化碳与氯化钯溶液反应，生成了黑色的金属钯固体，反应的化学方程式是___________________________。

实验 Ⅱ：草酸与甲醇在浓硫酸存在下酯化生成草酸二甲酯。反应为。在装有搅拌器、分水器的反应瓶中，加入草酸，无水甲醇，苯，浓硫酸，搅拌下加热回流共沸脱水20小时，后转移到烧杯中冷却，按如图所示流程提纯。

（6）提纯过程中用的碳酸钠溶液洗涤的作用是__________________________。

流程中纯化的方法为________________。

产率为____________精确到。

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【题目】是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水。有关物质的性质如下：

	C6H5Cl(氯苯)	C6H4Cl2(二氯苯)	FeCl3	FeCl2
溶解性	不溶于水，易溶于苯、乙醇		不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯，易溶于乙醇，易吸水
熔点/℃	-45	53	易升华
沸点/℃	132	173	——	——