【題目】運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫單質(zhì)及其化合物性質(zhì)是一個重要的課題;卮鹣铝袉栴}:

(1)恒容密閉容器中,工業(yè)固氮:N2(g)3H2(g) 2NH3(g)的平衡常數(shù)K值和溫度關(guān)系如表:

溫度/

25

200

300

400

450

K

5108

1.0

0.86

0.507

0.152

①從上表列出數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)為__________反應(yīng)(填:吸熱放熱”)

②有關(guān)工業(yè)合成氨的研究成果,曾于1918年、1931年、2007年三次榮膺諾貝爾獎。下列關(guān)于關(guān)于合成氨反應(yīng)描述的圖像中,不正確的是_________(填:字母選項(xiàng))。

450℃時,測得某時刻氨氣、氮?dú)狻錃馕镔|(zhì)的量濃度分別為3mol/L、2mol/L、1mol/L時,該反應(yīng)的v()____________v()(“>”、“=”“<”)。

(2)近年,科學(xué)家又提出在常溫、常壓、催化劑等條件下合成氨氣的新思路,反應(yīng)原理為:2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g),則其反應(yīng)熱ΔH___________________。(已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.4kJ·mol1 2H2(g) +O2(g)2H2O(l) H=-571.6kJ·mol1 )

(3)聯(lián)氨(N2H4)、二氧化氮(NO2)可與KOH溶液構(gòu)成堿性燃料電池,其電池反應(yīng)原理為2N2H4 +2NO2 = 3N2+8H2O。則負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________________________

(4)部分金屬硫化物的溶度積常數(shù)(Ksp)如下表:

硫化物

CuS

ZnS

MnS

FeS

Ksp

6.3×1036

2.9×1025

2.5×1013

6.3×1018

由列表數(shù)據(jù)分析推知,向含有Cu2、Zn2、Mn2、Fe2的工業(yè)廢水中加入MnS粉末的作用是_____________________________________。

(5)工業(yè)上從廢鉛蓄電池廢液回收鉛的過程中,常用純堿溶液與處理后的鉛膏(主要含PbSO4)發(fā)生反應(yīng):PbSO4(s)CO32(aq)PbCO3(s)SO42(aq)。已知溶度積常數(shù):Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCO3)=7.4×10-14,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K =_______。

【答案】放熱 C v()<v() ΔH+ 1530kJ·mol1 N2H4 4e+ 4OH- N2↑+ 4H2O 使工業(yè)廢水中的Cu2、Zn2Fe2的離子轉(zhuǎn)化為沉淀而除去 2.2×1052.16×105

【解析】

(1)①平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系;

②圖像與平衡移動方向的分析;

③通過濃度商判斷平衡移動方向;

(2)利用蓋斯定律求反應(yīng)熱;

(1)①從圖表中看,溫度升高,平衡常數(shù)減小,平衡逆向移動,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng);答案為放熱反應(yīng);

A.首先看趨勢,隨著溫度的升高,正反應(yīng)和逆反應(yīng)速度均增大,再看正逆反應(yīng)速率的大小,隨著溫度的時候,逆反應(yīng)速率會大于正反應(yīng)速率,說明升高溫度,平衡逆向移動,反應(yīng)為放熱反應(yīng),符合事實(shí),A項(xiàng)正確,不符合題意;

B.同一個反應(yīng)不同的溫度下,經(jīng)過相同的時間測NH3的百分含量。開始時溫度很低,化學(xué)反應(yīng)速率慢,因此均向正反應(yīng)方向進(jìn)行,NH3的百分含量增大。隨著溫度的升高,在一段時間之后達(dá)到了化學(xué)平衡,體現(xiàn)了溫度與平衡的關(guān)系。溫度升高,平衡逆向移動,NH3的百分含量降低,符合反應(yīng)事實(shí);B項(xiàng)正確,不符合題意;

C.從500℃看到600℃,升高溫度,NH3的百分含量升高,說明升高溫度,正向移動,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),與事實(shí)不符,C項(xiàng)錯誤,符合題意;

D.從1×107Pa看到2×107Pa,壓強(qiáng)增大,NH3的百分含量增大,正向移動,說明正反應(yīng)方向是氣體體積減小的方向,符合反應(yīng)事實(shí),D項(xiàng)正確,不符合題意;

綜上選C;

③任意時刻均有濃度商,450℃的平衡常數(shù)K=0.152Qc>K,平衡逆向移動,正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率,則有v()<v();

(2)利用蓋斯定律求反應(yīng)熱,所求反應(yīng)=反應(yīng)①×2-反應(yīng)②×3△H=2△H1-3△H2=2×(92.4)-3×(571.6)kJ·mol1=+1530 kJ·mol1;

(3)原電池的負(fù)極,在反應(yīng)中失去電子,化合價(jià)升高,反應(yīng)中N2H4中的N元素的化合價(jià)從-2升高到0,在負(fù)極發(fā)生反應(yīng),電解質(zhì)溶液為堿性。電極方程式為N2H4 4e+ 4OH- N2↑+ 4H2O;

(4)從表中可以看出MnSKsp最大,其他物質(zhì)的Ksp比其小,其他物質(zhì)更難溶。一個難溶的電解質(zhì)可以轉(zhuǎn)化物更難溶的電解質(zhì),加入MnS,其他雜質(zhì)金屬離子可以轉(zhuǎn)化為硫化物,從而除去。答案是使工業(yè)廢水中的Cu2Zn2、Fe2的離子轉(zhuǎn)化為沉淀而除去;

(5) 寫出該反應(yīng)PbSO4(s)CO32(aq)PbCO3(s)SO42(aq)的平衡常數(shù)表達(dá)式有,有。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】氮族元素氫化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某種性質(zhì)隨R的核電荷數(shù)的變化趨勢如圖所示,則Y軸可表示的是

A. 相對分子質(zhì)量B. 穩(wěn)定性C. 沸點(diǎn)D. R-H鍵長

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【題目】蘭尼鎳是一種帶有多孔結(jié)構(gòu)的細(xì)小晶粒組成的鎳鋁合金,被廣泛用作有機(jī)物的氫化反應(yīng)的催化劑。以紅土鎳礦(主要成分為NiS、FeSSiO2)為原料制備蘭尼鎳的工藝流程如下圖所示:

1)煅燒時生成的主要?dú)怏w產(chǎn)物是________ ,浸出渣A的主要成分是________

2)紅土鎳礦煅燒后生成的Ni2O3有強(qiáng)氧化性,加壓酸浸時有無色無味的氣體產(chǎn)生且有NiSO4生成,則該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________。

3)向浸出液A中加入適量Na2S,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為________

4)若Na2S過量,則過濾出的固體中會混有________;H2S也可代替Na2S使用,但不利之處是________

5)已知Ni(CO)4的沸點(diǎn)是42.2℃,Ni(s)+CO(g) Ni(CO)4(g)的平衡常數(shù)與溫度關(guān)系如下:

溫度/

25

80

230

平衡常數(shù)

5×104

2

1.9×10-5

步驟①、步驟②的最佳溫度分別是________ ________(選填項(xiàng)代號)。

A25 B30 C50 D80 E230

6)加氫氧化鈉的目的是溶解部分鋁,形成多孔結(jié)構(gòu)的鎳鋁合金,已知紅土鎳礦中NiS質(zhì)量分?jǐn)?shù)45.5%,取1kg紅土鎳礦進(jìn)行制備,熔融時加入270g鋁,浸出時消耗800mL 5mol/LNaOH,理論上生成的蘭尼鎳的化學(xué)式為________。

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【題目】為探究外界條件對可逆反應(yīng):2NO2(g) 2NO(g) +O2(g) ΔH- 1162kJ·mol1的影響,若保持氣體的總質(zhì)量不變,在溫度為T1、T2時,通過實(shí)驗(yàn)得到平衡體系中 NO體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化曲線,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是(   )

A. a、c兩點(diǎn)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量:Ma>Mc

B. bc兩點(diǎn)的平衡常數(shù):Kb=Kc

C. 從狀態(tài)a到狀態(tài)c,NO2氣體的轉(zhuǎn)化率減小

D. 狀態(tài)a通過升高溫度可變成狀態(tài)b,ab兩點(diǎn)氣體顏色:a深、b

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【題目】環(huán)氧乙烷()可用作一次性醫(yī)用口罩的滅菌劑。通?捎靡韵聝煞N方法制備:

氯代乙醇法:CH2=CH2Cl2Ca(OH)2CaCl2H2O

銀催化氧化法:2CH2=CH2O2→2

下列說法錯誤的是( )

A.方法① 和② 均為氧化還原反應(yīng)

B.環(huán)氧乙烷分子中所有原子不可能處于同一平面

C.環(huán)氧乙烷用作滅菌劑是因?yàn)槠鋸?qiáng)氧化性

D.方法② 的反應(yīng)類型為加成反應(yīng),原子利用率100%且原料更環(huán)保

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【題目】除去空氣中的二氧化硫和氨氧化物氣體對環(huán)境保護(hù)有重要意義。

1二氧化硫易溶于水,溶于水后所得溶液中H2SO3、HSO3-SO32- 占三種粒子總數(shù)的比例隨pH的變化如下圖所示。由圖可知H2SO3 的電離平衡常數(shù)Ka1=____________。

2利用尿素[CONH22]水解的溶液可以吸收含SO2 的空氣。已知尿素水解放熱,常溫下水解反應(yīng)較慢,水解的反應(yīng)方程式如下:CONH22+H2O=H2NCOONH4氨基甲酸銨)。

①氨基甲酸銨會與空氣中的SO2 O2 反應(yīng)生成NH42SO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

②一定條件下,用尿素溶液吸收含SO2 的空氣,測得SO2 的吸收率隨溶液的溫度變化如圖甲所示。溫度高于60 ℃時,SO2 的吸收率逐漸升高的原因是_____________。

③尿素溶液吸收SO2 的吸收率隨溶液的pH變化如圖乙所示。尿素溶液吸收含SO2的空氣后溶液的pH會降低,為提高SO2 的吸收率和充分回收產(chǎn)物,最好向溶液中加入_____填溶液的名稱并控制pH _______。

3一種電化學(xué)脫硝法的原理如圖所示。

①電解池陰極所發(fā)生的電極反應(yīng)為_____________

②相同條件下通入的污染氣和生成的X 的體積比為40 :3,污染氣中NO NO2 占總體積的10%,若NaClO完全反應(yīng),污染氣中NONO2 被完全吸收且其余氣體不參與反應(yīng),則NONO2 的體積比為________。

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【題目】近年來室內(nèi)裝修材料釋放出的甲醛、苯、氨等有害氣體嚴(yán)重影響人體健康,工業(yè)上利用氨氣與甲醛(HCHO)的反應(yīng),不僅可消除污染,還可生產(chǎn)重要的工業(yè)原料六亞甲基四胺(結(jié)構(gòu)如圖所示,另一種產(chǎn)物是水)。下列有關(guān)說法錯誤的是

A.六亞甲基四胺的分子式為C6H12N4

B.六亞甲基四胺分子的摩爾質(zhì)量為140 g·mol-1

C.參與反應(yīng)的氨氣與甲醛的物質(zhì)的量之比為23

D.反應(yīng)涉及的4種物質(zhì)均為非電解質(zhì)

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【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O,M=180g/mol)呈淡黃色,可用作曬制藍(lán)圖。某實(shí)驗(yàn)小組對其進(jìn)行了一系列探究。

I.純凈草酸亞鐵晶體熱分解產(chǎn)物的探究

(1)氣體產(chǎn)物成分的探究。小組成員采用如下裝置可重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

E中盛裝堿石灰的儀器名稱為_________。

②按照氣流從左到右的方向,上述裝置的接口順序?yàn)?/span>a→g→f→_____尾氣處理裝置(儀器可重復(fù)使用)。

③實(shí)驗(yàn)前先通入一段時間N2,其目的為__________________

④實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____________。

(2)小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明了A中分解后的固體成分為FeO,則草酸亞鐵晶體分解的化學(xué)方程式為____________________

(3)曬制藍(lán)圖時,以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________

.草酸亞鐵晶體樣品純度的測定

工業(yè)制得的草酸亞鐵晶體中常含有FeSO4雜質(zhì),測定其純度的步驟如下:

步驟1:稱取mg草酸亞鐵晶體樣品并溶于稀HSO4中,配成250mL溶液;

步驟2:取上述溶液25.00mL,用 cmol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V1mL;

步驟3:向反應(yīng)后溶液中加入適量鋅粉,充分反應(yīng)后,加入適量稀H2SO4,再用 cmol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V2mL。

(4)步驟2中滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為______________;步驟3中加入鋅粉的目的為_______。

(5)草酸亞鐵晶體樣品的純度為________;若步驟1配制溶液時部分Fe2+被氧化變質(zhì),則測定結(jié)果將____(偏高、偏低不變”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖表示的是鋼鐵在海水中的銹蝕過程,以下有關(guān)說法正確的是(  )

A. 該金屬腐蝕過程為析氫腐蝕B. 正極為C,發(fā)生的反應(yīng)為氧化反應(yīng)

C. 該金屬腐蝕過程是吸氧腐蝕D. 負(fù)極的反應(yīng)式為O2+2H2O+4e===4OH

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