【題目】碳、氮、氧、鋁都為重要的短周期元素,其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中有著重要作用。請回答下列問題:

(1)在密閉容器內(nèi)反應(yīng)過程保持體積不變,使1 mol N2和3 mol H2混合發(fā)生下列反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=92.4 kJ·mol1。當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,N2和H2的濃度之比是__________;當(dāng)升高平衡體系的溫度,則混合氣體的平均式量________填“增大”“減小”或“不變”;當(dāng)達到平衡時,再向容器內(nèi)充入1 mol N2,H2的轉(zhuǎn)化率__________填“提高”“降低”或“不變”;當(dāng)達到平衡時,將c(N2)、c(H2)、c(NH3)同時增大1倍,平衡__________移動填“正向”“逆向”或“不”。

(2)由題干所述元素中的三種組成的某種強酸弱堿鹽的化學(xué)式為__________,其溶于水能________水的電離(填“促進”或“抑制”),且使溶液的pH________(填“升高”“降低”或“不變”),原因是____________________________(用離子方程式表示)。

(3)空氣是硝酸工業(yè)生產(chǎn)的重要原料,氨催化氧化是硝酸工業(yè)的基礎(chǔ),氨氣在鐵觸媒作用下只發(fā)生主反應(yīng)和副反應(yīng)

4NH3(g)+5O24NO(g)+6H2O(g) ΔH=905 kJ·mol1

4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=1268 kJ·mol1

氮氣與氧氣反應(yīng)生成NO的熱化學(xué)方程式為__________________________。

在氧化爐中催化氧化時,有關(guān)物質(zhì)的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖。下列說法中正確的是____________。

A.工業(yè)上氨催化氧化生成NO時,最佳溫度應(yīng)控制在780~840 之間

B.工業(yè)上采用物料比在1.7~2.0,主要是為了提高反應(yīng)速率

C.加壓可提高NH3生成NO的轉(zhuǎn)化率

D.由圖可知,溫度高于900 時,生成N2的副反應(yīng)增多,故NO產(chǎn)率降低

(4)M是重要的有機化工原料,其分子與H2O2含有相同的電子數(shù),將1 mol M在氧氣中完全燃燒,只生成1 mol CO2和2 mol H2O,則M的化學(xué)式為__________。某種燃料電池采用鉑作為電極催化劑,以KOH溶液為電解質(zhì),以M為燃料,以空氣為氧化劑。若該電池工作時消耗1 mol M,則電路中通過__________mol電子。

【答案】(1)13 減小 提高 正向

(2)Al(NO3)3 促進 降低 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+

(3)N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+181.5 kJ·mol1 AD

(4)CH3OH 6

【解析】(1)合成氨反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng),充入的N2和H2的物質(zhì)的量比與二者反應(yīng)的物質(zhì)的量均為13,所以當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,剩余的N2和H2的濃度之比仍是13;升溫使平衡逆向移動,則混合氣體分子總數(shù)增多,但總質(zhì)量不變,使平均式量減小;當(dāng)達到平衡時,再向容器內(nèi)充入1 mol N2,平衡正向移動,使H2的轉(zhuǎn)化率提高;當(dāng)達到平衡時,c(N2)、c(H2)、c(NH3)同時增大1倍,相當(dāng)于壓縮容器體積,平衡向氣體體積減小的正向移動。

(2)只有氮、氧和鋁三種元素能組成強酸弱堿鹽,即Al(NO3)3,因其溶于水電離的Al3+水解,而促進水的電離,并使c(H+)增大,溶液的pH降低。

(3)根據(jù)蓋斯定律,可得氮氣與氧氣反應(yīng)生成NO的熱化學(xué)方程式為N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+181.5 kJ·mol1。A、從圖象可以看,反應(yīng)溫度在780~840 ,NO的產(chǎn)率最大,故A正確;B、工業(yè)上采用物料比在1.7~2.0,主要是為了提高氨氣的利用率,故B錯誤;C、在4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)反應(yīng)中,反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)之和小于生成物的化學(xué)計量數(shù)之和,增大壓強,平衡向逆反應(yīng)方向移動,NH3的轉(zhuǎn)化率降低,故C錯誤;由圖可知,溫度高于900時,4NH3(g) + 3O2(g)2N2(g) + 6H2O(g),生成N2的副反應(yīng)增多,故NO產(chǎn)率降低,D正確。

(4)H2O2分子內(nèi)有18電子。由1 mol M在氧氣中完全燃燒生成1 mol CO2和2 mol H2O得出M的化學(xué)式為CH3OH。在甲醇燃料電池的反應(yīng)中,負極反應(yīng)式為CH3OH +8OH 6e+6H2O,則消耗1 mol CH3OH,轉(zhuǎn)移電子6 mol。

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】用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的NH4+,模擬裝置如下圖所示。下列說法不正確的是

A. 陽極室溶液由無色變成淺綠色

B. 當(dāng)電路中通過lmol電子的電量時,陰極有0.5mol的氣體生成

C. 電解時中間室(NH4)2SO4溶液濃度下降

D. 電解一段時間后,陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH4)3PO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中,不能使有色布條或品紅溶液褪色的是 (  )

A. 次氯酸鈉溶液 B. 二氧化硫

C. 氯水 D. 氯化鈣溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】具有10個質(zhì)子和10個電子的微粒是(  )

A. HF B. OH

C. Na D. CO

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。工業(yè)上以硫鐵礦為原料制硫酸所產(chǎn)生的尾氣除了含有N2、O2外,還含有SO2。為了保護環(huán)境,同時提高硫酸工業(yè)的綜合經(jīng)濟效益,應(yīng)盡可能將尾氣中的SO2轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品。

治理方案Ⅰ:

(1)將尾氣通入氨水中,能發(fā)生多個反應(yīng),寫出其中可能發(fā)生的兩個氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________。

治理方案Ⅱ:

某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2,另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑,通過如下流程既去除尾氣中的SO2,又制得電池材料MnO2 (反應(yīng)條件已省略)。

請回答下列問題:

(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+其原因是___________________________,用MnS除去溶液中的Cu2+的離子方程式為_______________

(3)流程圖④過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。

(4)MnO2可作超級電容器材料。工業(yè)上用下圖所示裝置制備MnO2。接通電源后,A電極的電極反應(yīng)式為:_______________,當(dāng)制備lmol MnO2,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(△m-△m)為_______________g。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】汽油抗爆劑的添加劑通常使用1,2-二溴乙烷,常溫下它是無色液體,密度2.18 g.cm-3,沸點131.4℃,熔點9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑。在實驗中可以用下圖所示裝置制備1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液,試管d中裝有液溴(表面覆蓋少量水)。填寫下列空白:

(1)裝置a中碎瓷片的作用是__________________________。

(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以檢査實驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞,請寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象______________________。

(3)判斷該制備反應(yīng)己經(jīng)結(jié)束的最簡單的方法是________________________________

(4)寫出裝置e中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式_______________________________。

(5)將1,2—二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物應(yīng)在 _____________層(填“上”、“下”),若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br2,最好用_______________洗滌除去(填正確選項前的字母)。

a.水 b.亞硫酸鈉溶液 c.碘化鈉溶液 d.乙醇

(6)實驗結(jié)束時若制得純凈的1,2-二溴乙烷18.8g,則至少消耗乙醇_______________g。

(7)某學(xué)生在做此實驗時使用了一定量的液溴,當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時,發(fā)現(xiàn)消耗乙醇的量比正常情況下超過許多。原因除了裝置的氣密性不好之外,還有可能的2個原因_______________、_______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)氫原子(用H表示)與氫分子的說法中錯誤的是( )

A. 化學(xué)能:2molH >1molH2 B. H原子間發(fā)生碰撞就能轉(zhuǎn)化為H2

C. 穩(wěn)定性:H<H2 D. H2→2H的過程是吸熱過程

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[2016·新課標(biāo)III]煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝;卮鹣铝袉栴}:

(1)NaClO2的化學(xué)名稱為

(2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度323 K,NaClO2溶液濃度為5×103 mol·L1。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。

離子

Cl

c/(mol·L1)

8.35×104

6.87×106

1.5×104

1.2×105

3.4×103

寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式 。增加壓強,NO的轉(zhuǎn)化率 (填“提高”、“不變”或“降低”)。

隨著吸收反應(yīng)的進行,吸收劑溶液的pH逐漸 (填“增大”、“不變”或“減小”)。

由實驗結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率 脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是 。

(3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。

由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均 (填“增大”、“不變”或“減小”)。

反應(yīng)+22+Cl的平衡常數(shù)K表達式為

(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。

從化學(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點是 。

已知下列反應(yīng):

SO2(g)+2OH(aq) (aq)+H2O(l) ΔH1

ClO(aq)+ (aq) (aq)+Cl(aq) ΔH2

CaSO4(s) Ca2+(aq)+ (aq) ΔH3

則反應(yīng)SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO(aq)+2OH(aq) CaSO4(s)+H2O(l)+Cl(aq)的ΔH=

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列陳述I、II均正確并且有因果關(guān)系的是( )

選項

陳述I

陳述II

A

Fe2O3是紅棕色粉末

Fe2O3常做紅色涂料

B

SiO2是兩性氧化物

SiO2可和HF反應(yīng)

C

Al2O3難溶于水

Al2O3可用作耐火材料

D

SO2有漂白性

SO2可使溴水褪色

A. A B. B C. C D. D

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