题目
题型:不详难度:来源:
(1)已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 | N≡N | H—H | N—H |
键能kJ·mol-1 | 946 | 436 | 390 |
合成氨的热化学反应方程式为 。
(2)常温下,向饱和NaCl与饱和氨水的混合溶液中通入过量CO2,有NaHCO3固体析出,该反应的化学方程式为 ;所得溶液中离子的电荷守恒式是 ;若向饱和NaCl与饱和CO2的混合溶液中通入氨气,则没有NaHCO3固体析出,原因是 。
(3)氨氮废水(含NH3、NaOH和Na2SO4)超标排放会造成水体富营养化。右图通过直接电化学氧化法有效除去某工厂氨气。其中阴离子的流动方向为 (填“向a极”或“向b极”),电解过程中,b极区的pH (填“增大”或“减小”或“不变”),阳极反应方程式为 。
答案
(1)N2(g)+3H2(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107222644-37115.jpg)
(2)NaCl+CO2+NH3·H2O=NH4Cl+NaHCO3↓
c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
二氧化碳的溶解度小,生成的碳酸氢铵太少,故没有碳酸氢钠析出
(3)向a极 增大 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
解析
试题分析:(1)旧键断裂吸热:946+3×436=2254kJ;新建合成放热:6×390=2340kJ;放热多,化学反应表现
为放热,放出热量86kJ,不难写出相关热化学方程式,同时注意:标明物质的聚集状态;标明单位:
kJ·mol-1。(2)根据反应物和产物,利用守恒定律,不难写出相关方程式;根据溶液呈电中性,正电荷总
数等于负电荷总数,写出电荷守恒;二氧化碳在水中的溶解度很小,生成的碳酸氢根离子浓度很小,
故没有碳酸氢钠析出。(3)阴离子移向阳极;阳极氢离子放电,剩余氢氧根离子,溶液pH增大。
核心考点
试题【合成氨工业对国防具有重要意义,如制硝酸、合成纤维以及染料等(1)已知某些化学键的键能数据如下表:化学键N≡NH—HN—H键能kJ·mol-1946436390 】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)CO、CO2可用于甲醇的合成,其相关反应的热化学方程式如下:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=" -102.5" kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) △H="-42.9" kJ·mol-1
则反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H= kJ·mol-1
反应CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g)的平衡常数K的表达式为 。
(2)用CO2合成甲醇时可选用亚铬酸锌(ZnCr2O4)或CuCl为催化剂。
①工业制备亚铬酸锌是用CO还原ZnCrO4·H2O,同时生成ZnO。该反应的化学方程式是 。以亚铬酸锌为催化剂时,工业上的适宜温度是:350℃~420℃,可能的原因是 。
② CuCl是不溶于水的白色固体,制备时向CuCl2溶液中加入过量铜粉,发生反应CuCl2+Cu=2CuC1。在实验过程中应先加入浓盐酸,发生反应CuCl + HCl
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107222641-93455.png)
(3)直接甲醇燃料电池结构如图所示,则负极反应是 。
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(1)图1是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能星变化示意图(a、b均大于0,)且知:2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-ckJ·mol-1(c>0)
请写出CO将NO2还原至N2时的热化学方程式____________;
(2)图2是实验室在三个不同条件的密闭容器中合成氨时,N2的浓度随时间的变化曲线(以a、b、c表示)。已知三个条件下起始加入浓度均为:c(N2)=0.1mol·L-1,c(H2)=0.3mol·L-1;合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)
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①计算在a达平衡时H2的转化率为______;
②由图2可知,b、c各有一个条件与a不同,则c的条件改变可能是______;
试写出判断b与a条件不同的理由____________;
(3)利用图2中c条件下合成氨(容积固定)。已知化学平衡常数K与温度(T)的关系如下表:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107222638-38442.jpg)
①试确定K1的相对大小,K1______4.1x106(填写“>”“-”或“<”)
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的 是______(填序号字母)。
A.容器内NH3的浓度保持不变 B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆)
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(4)①NH4Cl溶液呈酸性的原因是(用离子反应方程式表示 )______。
②250C时,将pH=x氨水与pH=y的疏酸(且x+y=14,x>11)等体积混合后,所得溶液中各种离子的浓度关系正确的是
A.[SO42-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]
B.[NH4+]>[SO42-]>[OH-]>[H+]
C.[NH4+]+[H+]>[OH-]+[SO42-]
D.[NH4+]>[SO42-]>[H+]>[OH-]
(1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO (NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=a kJ·mol-1
③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=-86.98 kJ·mol-1
则a为 。
(2)反应2NH3(g)+CO2(g)
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![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107222634-32317.png)
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为:
A. 0.6~0.7 B. 1~1.1 C. 1.5~1.61
生产中应选用水碳比的数值为 (选填序号)。
②生产中氨碳比宜控制在4.0左右,而不是4.5的原因可能是 。
(3)尿素可用于湿法烟气脱氮工艺,其反应原理为:
NO+NO2+H2O=2HNO2 2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)=5∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)= (空气中氧气的体积含量大约为20%)。
②下图是尿素含量对脱氮效率的影响,从经济因素上考虑,一般选择尿素浓度约为 %。
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(4)下图表示使用新型电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。生产中可分离出的物质A的化学式为 。
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Fe2O3(s)+3CO(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107222630-71394.jpg)
(1)已知:C(石墨)+CO2(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107222630-52838.jpg)
则反应:Fe2O3(S) +3C(石墨)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107222630-71394.jpg)
(2)冶炼铁反应 Fe2O3(s)+3CO(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107222630-71394.jpg)
(3)在ToC时,该反应的平衡常数K=27,在1L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡.
| Fe2 O3 | CO | Fe | CO2 |
甲容器 | 1.0 mol | 1.0 mol | 1.0 mol | 1.0 mol |
乙容器 | 1.0 mol | 2.0 mol | 1.0 mol | 1.0 mol |
①甲容器中CO的平衡转化率为
②下列说法正确的是 (填字母)。
a.乙容器中CO的平衡转化率小于甲容器
b.甲、乙容器中,CO2的平衡浓度之比为2:3
c.当容器内气体压强保持不变时,标志反应达到平衡状态
d.当容器中气体密度保持不变时,标志反应达到平衡状态
(4)钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
①下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀 (填编号)。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107222630-23611.jpg)
②在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图:A电极对应的金属是 (写元素名称),B电极的电极反应式是 。
③镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因 。
(1)A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 。
(2)已知:①E-E→2E·;△H=+a kJ·mol-1
② 2A·→A-A;△H=-b kJ·mol-1
③E·+A·→A-E;△H=-c kJ·mol-1(“·”表示形成共价键所提供的电子)
写出298K时,A2与E2反应的热化学方程式 。
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2A2(g)+BC(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107222626-28923.png)
实验 | 甲 | 乙 | 丙 |
初始投料 | 2 molA2、1 molBC | 1 molX | 4 molA2、2 molBC |
平衡时n(X) | 0.5mol | n2 | n3 |
反应的能量变化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
体系的压强 | P1 | P2 | P3 |
反应物的转化率 | α1 | α2 | α3 |
①在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min,则该时间段内A2的平均反应速率v(A2) 。
②该温度下此反应的平衡常数K的值为 。
③三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 (填序号)。
A.α1+α2=1 B.Q1+Q2=d C.α3<α1
D.P3<2P1=2P2 E.n2<n3<1.0mol F.Q3=2Q1
④在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为65.5%,请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。
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