10.(1)C+H2O(气)→CO+H2(2)NH4++H2O→NH3·H2O+H+ (3)尿素H4NOOC-COONH4(4)3CuO+2NH3→3Cu+N2+3H2O 查看更多

 

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(15分)氨气是一种重要的化工原料,大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸,在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题:

(1)氨气是工业制备硝酸的重要原料,已知下列三个热化学方程式:

① N2 (g)+ 3H2 (g) 2NH3 (g)  △H1

② 4NH3(g) +5O2 (g)= 4NO(g) +6H2O(l)   △H2

③ N2 (g)+ O2 (g)= 2NO (g)  △H

能否应用△H1和△H2表示△H

若能用△H1和△H2表示△H,则写出△H=                         ;若不能,说明理由:

                                  

(2)在相同的温度下,容积相等的两个恒容密闭容器(编号分别为a和b)中,一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应:

N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)  △H=-92.4 kJ/mol

实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表:

容器编号

起始时各物质物质的量/mol

平衡时反应

N2

H2

NH3

a

1

3

0

23.1

b

2

6

0

未知(用E表示)

下列说法正确的是          (填序号)

① 反应a和反应b的氢气转化率相同

②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数

③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E

④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1

(3)温度为400℃、压强为30Mpa的情况下,密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应:N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)   △H<0 。

氨气的物质的量[n(NH3)]和氢气的物质的量[n(H2)]随时间变化的关系如下图:

正反应速率最大的点是        (选填a、b、c、d中的一个或几个),氮气的物质的量[n(N2)]相等的两点是        (选填a、b、c、d中的两个);保持其他条件不变,将温度改为600℃,在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。

(4)工业合成氨用煤制备原料气氢气时,往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚(CH3OCH3),一定条件下,在容积固定的密闭设备中发生反应:

2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)   △H<0

两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应,一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表:

容器

c(CO2)

/mol·L1

c(H2)

/mol·L1

c(CH3OCH3)

/mol·L1

c(H2O)

/mol·L1

v (正)和v (逆)比较

容器I

1.0×102

1.0×102

1.0×104

1.0×104

v (正)=v (逆)

容器II

2.0×102

1.0×102

1.0×104

2.0×104

 

容器I中的反应       (选填“是”或“否”)达到平衡状态,该反应在温度为T时的平衡常数K=          。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是               

 

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两种气态烃组成的混合气体1L,经完全燃烧后生成2L CO2气体和1.5L H2O(气),则混合烃可能的组成是(气体体积在相同条件下测定)

[  ]

A.甲烷和乙烷
B.乙烷和乙炔
C.乙烯和乙炔
D.乙烷和乙烯

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(2010?合肥三模)合成气(CO+H2)是一种重要的化工原料,在化工生产中具有十分广泛的用途.  可以生产被称为21世纪的新型燃料--甲醇、二甲醚(CH3OCH3)等物质.其工艺流程如下:
(1)写出用合成气生产二甲醚的化学方程式
2CO+4H2
 一定条件 
.
 
CH3OCH3+H2O
2CO+4H2
 一定条件 
.
 
CH3OCH3+H2O


(2)尾气循环中涉及到以下反应:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),请写出某温度下该反应的平衡常数表达式
K=
c(CO)?c3(H2)
c(H2O)?c(CH4)
K=
c(CO)?c3(H2)
c(H2O)?c(CH4)

(3)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3(g)+H2O(g)△H2
①下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 250 300 350
K 2.041 0.270 0.012
由表中数据判断△H1
0(填“>”、“=”、“<”).
②已和:CH3OH(g)+
1
2
O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H3=-192.9kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g)△H4=-241.8kJ?mol-1
则△H2=
-48.9kJ?mol-1
-48.9kJ?mol-1

(4)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,铂为电极构成燃料电池.写出该电池负极的电极反应式
CH3OCH3+160H--12e-═2CO32-+11H2O
CH3OCH3+160H--12e-═2CO32-+11H2O

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某厂为综合利用生产废料石膏(CaSO4?2H2O),设计如下工艺流程制备硫酸和生石灰.
回答下列问题:
(1)窑气中除含有CO2外,还含有的主要物质是
二氧化硫
二氧化硫

(2)窑气经净化后在氧化、吸收过程中发生反应的化学方程式为
2SO2+O2?2SO3、SO3+H2O=H2SO4
2SO2+O2?2SO3、SO3+H2O=H2SO4

(3)回转窑内焦炭与硫酸钙反应的化学方程式为
C+2CaSO4═2CaO+CO2↑+2SO2
C+2CaSO4═2CaO+CO2↑+2SO2

(4)此硫酸产品经处理后得到的超纯硫酸是一种非常有效的清洗剂.一定条件下,它几乎可以除去硅晶片上所有的无机残留物与金属颗粒,除去硅晶片上铜颗粒的化学方程式为
Cu+2H2SO4═CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4═CuSO4+SO2↑+2H2O

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(2013?泰安一模)明矾石的主要成分是K2SO4?Al2(SO43?2Al2O3?6H2O,还含有少量Fe2O3杂质.利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下:


(1)焙烧炉中发生反应的化学方程式为2Al2(SO43+3S
 高温 
.
 
2Al2O3+9SO2,该反应的氧化剂是
Al2(SO43
Al2(SO43
.若生成l mol
Al2O3,则转移的电子数为
3.612×1024
3.612×1024

(2)熟料溶解时,反应的离子方程式为
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

(3)母液中溶质主要成分的化学式为
K2SO4、Na2SO4
K2SO4、Na2SO4

(4)将标准状况下1.12L炉气通入100mL 0.5mol?L-1NaOH溶液中,得到一种酸性溶液,则该溶液中各种离子浓度由大到小的排列顺序为
c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-
c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-

(5)检验废渣中主要成分的方法是
取少量废渣,加入适量盐酸溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液被红色,说明废渣中含有Fe2O3
取少量废渣,加入适量盐酸溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液被红色,说明废渣中含有Fe2O3
(写出操作步骤、现象及结论).

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同步练习册答案