【題目】氮元素也與碳元素一樣存在一系列氫化物,如NH3、N2H4、N3H5、N4H6等。請回答下列有關(guān)問題:
(1)上述氮的系列氫化物的通式為____________。
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1,查閱文獻(xiàn)資料,化學(xué)鍵鍵能如下表:
化學(xué)鍵 | H-H | N=N | N-H |
E/kJ·mol-1 | 436 | 946 | 391 |
①氨分解反應(yīng)NH3(g) N2(g)+ H2(g)的活化能Ea1=300kJ·mol-1,則合成氨反應(yīng) N2(g)+ H2(g)NH3(g)的活化能Ea2=___________。
②氨氣完全燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式為__________________________。
③如右圖是氨氣燃料電池示意圖。a電極的電極反應(yīng)式為________________。
(3)已知NH3·H2O為一元弱堿。N2H4·H2O為二元弱堿,在水溶液中的一級電離方程式表示為:N2H4·H2O+H2ON2H5·H2O++OH-。則可溶性鹽鹽酸肼(N2H6Cl2)第一步水解的離子方程式為__________________;溶液中離子濃度由大到小的排列順序為___________________。
(4)通過計算判定(NH4)2SO3溶液的酸堿性(寫出計算過程)________________________。(已知:氨水Kb=1.8×10-5;H2SO3 Ka1=1.3×10-2Ka2=6.3×10-8)。
【答案】 NnH(n+2) 254kJ·mol-1 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266.8kJ·mol-1 NH3+6OH--6e-=N2↑+6H2O N2H62++H2ON2H5·H2O++H+ [Cl-]>[N2H62+]>[H+]>[N2H5·H2O+]>[OH-] O32-的水解常數(shù)Kh1===×10-7,NH4+的水解常數(shù)Kh===×10-10,Kh1>Kh,故SO32-水解起主要作用而呈堿性
【解析】(1)通過觀察可知:氮與氫原子數(shù)相差2個,通式為NnH(n+2),正確答案:NnH(n+2);
(2)①NH3(g) N2(g)+ H2(g),△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=3×391-1/2×946-3/2×436=+46 kJ·mol-1; △H= Ea1- Ea2=46;300- Ea2=46,Ea2=254kJ·mol-1;
② 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1, NH3(g) N2(g)+ H2(g),△H==+46 kJ·mol-1;
根據(jù)蓋斯定律:兩個式子整理完成后,4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=1266.8kJ·mol-1;正確答案:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=1266.8kJ·mol-1;
③ 氨氣燃料電池,氨氣做負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子,在堿性環(huán)境下氧化為氮?dú)?/span>;極反應(yīng)為NH3+6OH--6e-=N2↑+6H2O;正確答案為:NH3+6OH--6e-=N2↑+6H2O;
(3)N2H4H2O為二元弱堿,N2H6Cl2為強(qiáng)酸弱堿鹽,水解顯酸性,第一步水解的離子方程式為N2H62++H2ON2H5·H2O++H+;溶液中的離子:Cl-、N2H62+、H+、OH-、N2H5·H2O+
;根據(jù)水解規(guī)律:溶液中離子濃度大小排列順序為:c(Cl-)>c(N2H62+)>c(H+)>c(N2H5·H2O+)
>c(OH-);正確答案:c(Cl-)>c(N2H62+)> c(H+)>c(N2H5·H2O+)>c(OH-);
(4)鹽類水解平衡常數(shù)Kh=KW/Ka ,其中KW為離子積,Ka為弱酸或弱堿的電離平衡常數(shù);
已知:氨水Kb=1.8×10-5;H2SO3 Ka1=1.3×10-2 Ka2=6.3×10-8);NH4+的水解常數(shù)Kh1===×10-10;SO32-的水解常數(shù)Kh2===×10-7,Kh1<Kh,平衡常數(shù)越大,水解能力就越強(qiáng),故SO32-水解起主要作用而呈堿性;正確答案:堿性;已知:氨水Kb=1.8×10-5;H2SO3 Ka1=1.3×10-2 Ka2=6.3×10-8);NH4+的水解常數(shù)Kh1===×10-10;SO32-的水解常數(shù)Kh2===×10-7,Kh1<Kh,平衡常數(shù)越大,水解能力就越強(qiáng),故SO32-水解起主要作用而呈堿性;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,其研究來自正確的理論指導(dǎo),合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如表:
溫 度(℃) | 360 | 440 | 520 |
K值 | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
(1)①由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)的ΔH_____ 0(填填“>”、“=”或“<”)。
②下列措施能用勒夏特列原理解釋是_____(填序號)。
a.增大壓強(qiáng)有利于合成氨 b.使用合適的催化劑有利于快速生成氨
c.生產(chǎn)中需要升高溫度至500°C左右 d.需要使用過量的N2,提高H2轉(zhuǎn)化率
(2)0.2mol NH3溶于水后再與含有0.2mol H2SO4的稀溶液完全反應(yīng)放熱Q kJ,請你用熱化學(xué)方程式表示其反應(yīng)式:___________________________________。
(3)常溫時,將a mol氨氣溶于水后,再通入b mol氯化氫,溶液體積為1L,且c(NH4+)=c(Cl﹣),則一水合氨的電離平衡常數(shù)Kb=_____(用ab表示)。
(4)原料氣H2可通過反應(yīng) CH4(g)+H2O (g)CO(g)+3H2(g) 獲取,已知該反應(yīng)中,當(dāng)初始混合氣中的恒定時,溫度、壓強(qiáng)對平衡混合氣CH4含量的影響如圖所示:
①圖中,兩條曲線表示壓強(qiáng)的關(guān)系是:P1_____P2(填“>”、“=”或“<”)。
②其它條件一定,升高溫度,氫氣的產(chǎn)率會______(填“增大”,“減小”減小,“不變”不變)。
(5)原料氣H2還可通過反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)獲取。
①T℃時,向容積固定為5 L的容器中充入1mol H2O(g)和1mol CO, 反應(yīng)達(dá)平衡后,測得CO的濃度0.08 mol/L,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為_____。
②保持溫度仍為T℃,容積體積為5L,改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比,充入容器進(jìn)行反應(yīng),下列描述能夠說明體系處于平衡狀態(tài)的是_____(填序號)。
a.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間改變
b.混合氣體的密度不隨時間改變
c.單位時間內(nèi)生成a mol CO2的同時消耗a mol H2
d.混合氣中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=1:16:6:6
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列化合物中哪些是配合物( )
①CuSO4·5H2O、贙2PtCl6、跭Cl·CuCl2④Cu(NH2CH2COO)2 ⑤KCl·MgCl2·6H2O⑥Cu(CH3COO)2
A. ①③④⑥ B. ②③⑤ C. ①② D. ①③⑤
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】從葡萄籽中提取的原花青素結(jié)構(gòu)如右圖所示,具有生物活性,如抗氧化和自由基清除能力等,可防止機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)氧化和自由基的產(chǎn)生而引發(fā)的腫瘤等多種疾病。有關(guān)原花青素的下列說法不正確的是( )
A. 該物質(zhì)既可看做醇類,也可看做酚類
B. 1 mol該物質(zhì)可與4 mol Br2反應(yīng)
C. 1 mol該物質(zhì)可與7 mol NaOH反應(yīng)
D. 1 mol該物質(zhì)可與7 mol Na反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A.高溫SO2可被催化氧化生成SO3
B.紅熱的鐵絲在Cl2中劇烈燃燒,產(chǎn)生白煙
C.濃硫酸能使蔗糖炭化變黑,說明濃硫酸具有吸水性
D.鈉在空氣中燃燒得到白色固體Na2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】堿式碳酸銅和氯氣都是用途廣泛的化工原料。
(1)工業(yè)上可用酸性刻蝕廢液(主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+、Cl)制備堿式碳酸銅,其制備過程如下:
已知:Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:
物質(zhì) | Cu(OH)2 | Fe (OH)2 | Fe (OH)3 |
開始沉淀pH | 4.2 | 5.8 | 1.2 |
完全沉淀pH | 6.7 | 8.3 | 3.2 |
①氯酸鈉的作用是 ;
②反應(yīng)A后調(diào)節(jié)溶液的pH范圍應(yīng)為 。
③第一次過濾得到的產(chǎn)品洗滌時,如何判斷已經(jīng)洗凈? 。
④造成藍(lán)綠色產(chǎn)品中混有CuO雜質(zhì)的原因是 。
(2)某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗室中利用下圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)。
①實(shí)驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣,所用儀器需要檢漏的有 。
②若C中品紅溶液褪色,能否證明氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物有漂白性,說明原因 。此時B裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________ _____。
③寫出A溶液中具有強(qiáng)氧化性微粒的化學(xué)式 。若向A溶液中加入NaHCO3粉末,會觀察到的現(xiàn)象是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】若定義pAg=-lgc(Ag+),pCl=-lgc(Cl-),根據(jù)不同溫度下氯化銀飽和溶液的pAg和pCl可繪制圖像如圖所示,且已知氯化銀的溶解度隨溫度的升高而增大,根據(jù)該圖像,下列表述正確的是
A. A點(diǎn)表示的是T1溫度下的不飽和溶液
B. 將A點(diǎn)的溶液降溫,可能得到C點(diǎn)的飽和溶液
C. 向B點(diǎn)所表示的溶液中加入氯化鈉溶液,溶液可能改變至D點(diǎn)
D. T3>T2>T1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E為短周期元素,原子序數(shù)依次增大,質(zhì)子數(shù)之和為40,B、C同周期,A、D同主族,A、C能形成兩種液態(tài)化合物A2C和A2C2,E是地殼中含量最多的金屬元素,問:
(1)B元素在周期表中的位置為_________________;
(2)D的單質(zhì)投入A2C中得到一種無色溶液。E的單質(zhì)在該無色溶液中反應(yīng)的離子方程式為_____________________。
(3)用電子式表示由A、C兩元素組成的四核18電子的共價化合物的形成過程_____________。
(4)以往回收電路板中銅的方法是灼燒使銅轉(zhuǎn)化為氧化銅,再用硫酸溶解,F(xiàn)改用A2C2和稀硫酸浸泡既達(dá)到了上述目的,又保護(hù)了環(huán)境,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。
(5)乙醇(C2H5OH)燃料電池(Pt為電極),以KOH為電解質(zhì)溶液,寫出負(fù)極電極反應(yīng)式__________,當(dāng)轉(zhuǎn)移電子1.2mol時,消耗氧氣標(biāo)況下體積為______________。
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