氮元素及其化合物在國防科學技術生產(chǎn)中有重要應用。
(1)寫出實驗室制NH3的化學反應方程式 ???????????
(2)工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣。氮氣是從空氣中分離出來的,氫氣的來源是水和碳氫化合物,寫出以天然氣為原料制取氫氣的化學反應方程式 ?? 。
(3)在合成氨的原料氣制備過程中混有CO對催化劑有毒害作用,欲除去原料氣中的CO,可通過如下反應來實現(xiàn):CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g) △H<0,反應達到平衡后,為提高CO的轉化率,可采取的措施有 ???????????????????????????? ,已知1000K時該反應的平衡常數(shù)K=0.627,若要使CO的轉化率超過90%,則起始物中,c(H2O)﹕c(CO)不低于 ,
(4)在容積為2L容器中發(fā)生反應CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g),已知c(CO)與反應時間t變化曲線Ⅰ
若在t0時刻將容器的體積擴大至4L,請在答題卡圖中繪出c(CO)與反應時間t變化曲線Ⅱ
(5)工業(yè)上尿素CO(NH2)2由CO2和NH3在一定條件下合成,其化學反應方程式為
(6)合成尿素時,當氨碳比=4,CO2的轉化率隨時間的變化關系如右圖所示.
①A點的逆反應速率v逆(CO2) B點的正反應速率為v正(CO2)(填“>”、“<”或“=”)
②NH3的平衡轉化率為 。
(1)Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O
(2) CH4+H2OCO+3H2 (或CH4+2H2O CO2+4H2)
(3)適當降低溫度或吸收除去二氧化碳?????? 13.8??
(4)
(5)
(6)① <? ②30%
【解析】
試題分析:(1)在實驗室NH3是用銨鹽與堿共熱制取的,化學反應方程式為:Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O。(2)以天然氣為原料制取氫氣的化學反應方程式為CH4+H2OCO+3H2 (或CH4+2H2O CO2+4H2)(3)因為該反應是個反應前后氣體體積相等的放熱反應。反應達到平衡后,為提高CO的轉化率可以適當降低溫度或吸收除去二氧化碳或增大水蒸汽的濃度等方法。用平衡三部曲來進行計算。假設起始物中,c(H2O)為xmol/L,在反應過程中 CO的轉化率最小為90%,則轉化的CO的最小值為0.9xmol/L,
???????????????? CO(g)+ H2O(g)? CO2(g)+?? H2(g)
???? 起始濃度(mol/L) x ????? y ???? 0 ??????????? 0
變化濃度(mol/L) 0.9x ???? 0.9x ?? 0.9x ??????????? 0.9x
平衡濃度(mol/L) 0.1x ???? y-0.9x ? 0.9x ?????????? 0.9x,
根據(jù)平衡常數(shù)列式:;解得因此只要二者的比值大于13.8,轉化率就會超過90%.(4)當容器的容積由2L變?yōu)?/span>4L時,反應混合物個物質(zhì)的濃度都是原來的一半,濃度減小,反應速率減慢,達到平衡所需要的時間延長。由于該反應是反應前后氣體體積相等的反應,所以減小壓強,化學平衡不發(fā)生移動。容積四原來的2倍,則達到平衡時各物質(zhì)的濃度都是原平衡的1/2.畫圖為:
(5)工業(yè)上尿素CO(NH2)2由CO2和NH3在一定條件下合成,其化學反應方程式為(6)①因為在B點時反應達到平衡,在A點還沒有達到平衡。反應是從正? 反應方向開始的。在達到平衡前的任何時刻,對于任何物質(zhì)V正都大于V逆。所以A點的逆反應速率v逆(CO2) <B點的正反應速率為v正(CO2)!②假設反應開始時c(CO2)=1mol/L,則c(NH3)=4mol/L.當達到平衡時由于CO2的轉化率為60%.轉化濃度為: 1mol/L×60%=0.6mol/L.根據(jù)方程式可知NH3轉化濃度為1.2mol/L因此NH3的平衡轉化率為(1.2mol/L÷4mol/L) ×100%=30%.
考點:考查外界條件對化學平衡移動的影響、化學方程式的書寫、物質(zhì)的轉化率、物質(zhì)混合比例的計算等。
科目:高中化學 來源: 題型:
c(N
| ||
c(NH3?H2O) |
c(NH3?H2O) |
c(OH-) |
c(OH-) |
c(H+) |
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科目:高中化學 來源: 題型:
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科目:高中化學 來源: 題型:
n(NH3) | n(CO2) |
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科目:高中化學 來源:2013-2014學年上海市普陀區(qū)高三上學期質(zhì)量調(diào)研化學試卷(解析版) 題型:填空題
氮元素的化合物在工農(nóng)業(yè)以及國防科技中用途廣泛,但也會對環(huán)境造成污染,如地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。
完成下列填空:
(1)某課題組模擬地下水脫氮過程,利用Fe粉和KNO3(aq)反應探究脫氮原理。實驗前
①用0.1mol·L-1H2SO4(aq)洗滌Fe粉,其目的是 ,然后用蒸餾水洗滌至中性;
②將KNO3(aq)的pH調(diào)至2.5;
③為防止空氣中的 (寫化學式)對脫氮的影響,應向KNO3溶液中通入N2。
(2)用足量Fe粉還原上述KNO3(aq)過程中,反應物與生成物的離子濃度、pH隨時間的變化關系如圖所示。請根據(jù)圖中信息寫出t1時刻前該反應的離子方程式: 。
(3)神舟載人飛船的火箭推進器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3與NaClO反應可得到肼(N2H4),該反應中被氧化與被還原的元素的原子個數(shù)之比為 。如果反應中有5mol電子發(fā)生轉移,可得到肼 g。
(4)常溫下向25mL 0.01mol/L稀鹽酸中緩緩通入5.6 mL NH3(標準狀況,溶液體積變化忽略不計),反應后溶液中離子濃度由大到小的順序是 。在通入NH3的過程中溶液的導電能力 (填寫“變大”、“變小”或“幾乎不變”)。
(5)向上述溶液中繼續(xù)通入NH3,該過程中離子濃度大小關系可能正確的是 (選填編號)。
a.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) b.c(Cl-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)
c.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+) d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)
(6)常溫下向25mL含HCl 0.01mol的溶液中滴加氨水至過量,該過程中水的電離平衡 (填寫電離平衡移動情況)。當?shù)渭影彼?5mL時,測得溶液中水的電離度最大,則氨水的濃度為 mol·L-1。
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