【題目】碳和氮的化合物在生產(chǎn)生活中廣泛存在;卮鹣铝袉栴}:

(1)三氯化氮(NCl3)是一種黃色、油狀、具有刺激性氣味的揮發(fā)性有毒液體,其原子均滿足8e結(jié)構(gòu)。寫出其電子式_____________________。氯堿工業(yè)生產(chǎn)時,由于食鹽水中通常含有少量NH4Cl,而在陰極區(qū)與生成的氯氣反應(yīng)產(chǎn)生少量三氯化氮,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________

(2)已知:2CO2(g) + 3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-4a kJ/mol

CO2(g) +2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-b kJ/mol

該條件下CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:____________。

(3)利用CO可以將NO轉(zhuǎn)化為無害的N2,其反應(yīng)為:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),向容積均為IL的甲、乙、丙三個恒溫(反應(yīng)溫度分別為300℃、T℃、300℃)容器中分別加入相同量NO和CO,測得各容器中n(CO)隨反應(yīng)時間t的變化情況如下表所示:

t/min

0

40

80

120

160

n(CO)(甲容器)/mol

2.00

1.50

1.10

0.80

0.80

n(CO)(乙容器)/mol

2.00

1.45

1.00

1.00

1.00

n(CO)(丙容器)/mol

1.00

0.80

0.65

0.53

0.45

①甲容器中,0~40min內(nèi)用NO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(NO)=_______。

②該反應(yīng)的△H______0(填“>”或“<”)。

③甲、丙容器達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為α(甲)________α(乙)(填“>”,“< ”,“=”)

(4)常溫下,在(NH4)2C2O4溶液中,反應(yīng)NH4++C2O42—+H2ONH3·H2O+HC2O4的平衡常數(shù)K=___。(已知常溫下,H2C2O4的電離平衡常數(shù)Ka1≈5×10-2,Ka2≈5×10-5 H2O的電離平衡常數(shù)Kw=1×10-14 NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb≈2×10-5

【答案】 NH4Cl+3Cl2=NCl3+4HCl NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) △H=-(4a-b)kJ/mol 0.0125mol/(L·min) < > 1×10-5

【解析】

1)三氯化氮原子均滿足8e-結(jié)構(gòu),故電子式為;氯化銨與氯氣生成三氯化氮和氯化氫;

2)根據(jù)蓋斯定律得出CO2NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)反應(yīng)方程式;

3)①根據(jù)v(CO)=△c/△t計算CO的平均反應(yīng)速率;

②根據(jù)甲乙容器可知,乙容器80min達(dá)到平衡,甲容器在120min達(dá)到平衡,故乙容器的溫度高于甲容器,溫度高CO的平衡濃度大,平衡逆向移動,所以該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng);

③分別求出甲、乙兩容器中CO的轉(zhuǎn)化率,比較其大。

4)根據(jù)平衡常數(shù)的公式進(jìn)行計算。

1)三氯化氮原子均滿足8e-結(jié)構(gòu),故電子式為;氯化銨與氯氣生成三氯化氮和氯化氫,其方程式為:NH4Cl+3Cl2=NCl3+4HCl,

故答案為:NH4Cl+3Cl2=NCl3+4HCl。

2)根據(jù)序號1的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)+3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l)

H=-4akJ/mol,序號2的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) H=bkJ/mol,根據(jù)蓋斯定律可得:NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) H=-4a-bkJ/mol;

故答案為:NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) H=-4a-bkJ/mol

3)①甲容器中,040min內(nèi)用NO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(NO)=v(CO)=c/t=2.00mol-1.5mol)÷1L÷40min=0.0125mol/(Lmin);

故答案為:0.0125mol/(Lmin)。

②根據(jù)甲乙容器可知,乙容器在80min達(dá)到平衡,甲容器在120min達(dá)到平衡,故乙容器的溫度高于甲容器,溫度高CO的平衡濃度大,平衡逆向移動,所以該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),△H<0

故答案為:<。

③甲容器達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為(2.00-0.80/2.00×100%=60%;乙容器達(dá)到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為(2.00-1.00/2.00×100%=50%;所以CO的轉(zhuǎn)化率為α()>α(),

故答案為:>。

4NH4++C2O42-+H2ONH3H2O+HC2O4-的平衡常數(shù)K=cHC2O4-cNH3H2O/NH4+cC2O42-=cHC2O4-cNH3H2OcH+cOH-/cNH4+cC2O42-cH+cOH-=Kw/KbKa2=1×10-14/2×10-55×10-5=1×10-5

故答案為:1×10-5。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4、較多的Cu2+和少量的Na+。工廠計劃用下列方案從該廢水中回收FeSO4·7H2O晶體和金屬銅。

請問答下列問題:

1)試劑A______,試劑D____,固體B_____。

2)操作1的名稱為_____,如何檢驗Cu已經(jīng)洗滌干凈_____;操作2_____,冷卻結(jié)晶,過濾。

3)寫出固體B與試劑D反應(yīng)的化學(xué)方程式__________

4)不能用鹽酸代替試劑D,原因是_________

5)某溶液中含有0.2 mol·L1NH、0.25 mol·L1Fe20.4mol·L1Cl及一定量的SO42-,則SO42-的物質(zhì)的量濃度為_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮、硫的化合物合成、應(yīng)用以及對環(huán)境的影響一直是科學(xué)界研究的熱點。

(1)尿素主要以NH3CO2為原料進(jìn)行合成。主要通過以下兩個反應(yīng)進(jìn)行:

反應(yīng)12NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(l) ΔH1= -117.2 kJ·mol-1

反應(yīng)2H2NCOONH4(l)H2O(l)+CO(NH2)2(l) ΔH2=+21.7 kJ·mol-1

請回答:

CO(NH2)2 (l)+H2O(l)2NH3(l)+CO2(g)  ΔH3=____ kJ·mol-1;該反應(yīng)能發(fā)生的主要原因是_________

(2)焦炭催化還原SO2生成S2,化學(xué)方程式為:2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g),在恒容容器中,1 mol/LSO2與足量的焦炭反應(yīng),SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。

①若700℃發(fā)生該反應(yīng),經(jīng)3分鐘達(dá)到平衡,計算0—3分鐘v(S2)=_______molL-1min-1,該溫度下的平衡常數(shù)為_________

②若該反應(yīng)在起始溫度為700℃的恒容絕熱容器中進(jìn)行,達(dá)到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率_________90%(、“=”)

③下列說法一定能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____

A.焦炭的質(zhì)量不再變化時

B.CO2SO2的濃度相等時

C.SO2的消耗速率與CO2的生成速率之比為1:1

D.容器的總壓強不再變化時

(3)已知25℃時:H2SO3的電離常數(shù)Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8

①工業(yè)上可用Na2SO3溶液吸收法處理SO225℃時用1mo/LNa2SO3溶液吸收SO2,當(dāng)溶液pH=7時,溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為___________________

②工業(yè)上也可用氨水來吸收SO2,寫出氨水吸收過量SO2的化學(xué)反應(yīng)方程式______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】室溫下,某興趣小組用下圖裝置在通風(fēng)櫥中進(jìn)行如下實驗:

實驗

現(xiàn)象

試管中開始無現(xiàn)象,逐漸有微小氣泡生成,越來越劇烈,液面上方出現(xiàn)淺紅棕色氣體,溶液呈藍(lán)色.

試管中劇烈反應(yīng),迅速生成大量紅棕色氣體, 溶液呈綠色;之后向綠色溶液中持續(xù)通入N2, 溶液變?yōu)樗{(lán)色.

下列說法正確的是

A. 試管中淺紅棕色氣體為NO2,由硝酸還原生成

B. 等質(zhì)量的 Cu 完全溶解時,Ⅰ中消耗的HNO3更多

C. 換成Fe之后重復(fù)實驗,依然是試管中反應(yīng)更劇烈

D. 試管中反應(yīng)后溶液顏色與試管中的不同,是由于溶有NO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氯氣的分子式是

A.O2B.Cl2C.N2D.H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有下列各組物質(zhì):

①紅磷、白磷 、 、 、 、

其中屬于同位素的是______________,屬于同素異形體的是___________,屬于同種元素的不同種微粒的是______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)12.4gNa2X中含Na+0.4mol,則Na2X的摩爾質(zhì)量是_____,X的相對原子質(zhì)量是______

(2)某化學(xué)興趣小組對農(nóng)夫山泉礦泉水進(jìn)行檢測時,發(fā)現(xiàn)1.0L該礦泉水中含有45.6mgMg2+,則Mg2+的物質(zhì)的量濃度為______。

(3)CCl4和蒸餾水都是無色溶液,請按下列要求用實驗方法鑒別:

①只允許用一種試劑:用兩支試管分別取出少量的CCl4和蒸餾水,然后分別加入少量的單質(zhì)碘,振蕩,呈紫紅色的液體是______,呈棕黃色的液體是______。

②不用任何試劑:用試管取出少量的其中一種液體,再加入另外一種液體,下層液體是_______,上層液體是______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)興趣小組利用下圖裝置探究驗證黃銅礦(主要成分CuFeS2)在空氣中的氧化產(chǎn)物并測定CuFeS2的純度(雜質(zhì)為SiO2)。

實驗步驟:①組裝好儀器,檢查裝置的氣密性良好。②加入藥品,打開彈簧夾,從左口不斷鼓入空氣。③點燃B處的酒精噴燈,高溫灼燒石英管中黃銅礦的樣品。

請回答下列問題。

(1)儀器A中的試劑是________,其作用為________。

(2)為檢驗灼燒氧化黃銅礦產(chǎn)生的氣體,則C、D中的試劑可選擇________(多選)。

a.Na2S溶液、NaOH溶液

b.BaCl2溶液、NaOH溶液

c.品紅溶液、NaOH溶液

d.KMnO4溶液、NaOH溶液

(3)查閱資料:

①樣品經(jīng)煅燒后得到的固體可能為泡銅(Cu、Cu2O)和熔渣(Fe2O3、FeO)。

②Cu2O與稀H2SO4的反應(yīng)為:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O

探究Ⅰ:為驗證熔渣的成分,取分離出的熔渣少許于試管中,加入適量的稀硫酸溶解,取兩份所得液。完成下表中橫線上的內(nèi)容。

試樣

加入試劑及操作

實驗現(xiàn)象

得出結(jié)論

第一份

滴入幾滴K3Fe(CN)6]溶液

________

含F(xiàn)eO

第二份

滴入幾滴________溶液

溶液變?yōu)檠t色

含F(xiàn)e2O3

探究Ⅱ:設(shè)計實驗方案驗證泡銅中是否含有Cu2O?________。

(4)為測定CuFeS2的純度,稱取a g的黃銅礦樣品充分燃燒后,甲、乙兩組同學(xué)設(shè)計如下兩個不同的實驗方案(以下純度結(jié)果均用含相應(yīng)字母的代數(shù)式表示)。

甲方案:若C試管中為足量的H2O2和NaOH的混合溶液,吸收完氣體后向C中加入過量的BaCl2溶液振蕩且靜置,經(jīng)過濾后處理得到固體為w g,則CuFeS2的純度為________。寫出C試管中吸收氣體時的總反應(yīng)的離子方程式________。

乙方案:從上述煅燒產(chǎn)物中分離出泡銅,使其完全溶于稀硝酸并配成250mL的溶液,取出25.00mL該溶液用c mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)液EDTA(用H2Y2-表示)滴定至終點(滴定荊不與雜質(zhì)反應(yīng)),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)液V mL,則CuFeS2的純度為________。(滴定時的反應(yīng)為:Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)實驗裝置的說法中正確的是

A.用圖甲裝置可以測量乙醇與鈉反應(yīng)后生成氫氣的體積

B.用圖乙裝置可以驗證氯氣與水反應(yīng)有鹽酸生成

C.用圖丙裝置可以比較蘇打和小蘇打的熱穩(wěn)定性

D.用圖丁裝置可以驗證溴乙烷與NaOH醇溶液共熱產(chǎn)生了乙烯

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