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

(1)尿素主要以NH3CO2為原料進(jìn)行合成。主要通過以下兩個(gè)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(qǐng)回答:CO(NH2)2 (l)+H2O(l)2NH3(l)+CO2(g) ΔH3=_____________,該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的主要原因是__________________

(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。

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

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(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率________90%(、“=”)

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(shí)

BCO2、SO2的濃度相等時(shí)

CSO2的消耗速率與CO2的生成速率之比為1:1

D.容器的總壓強(qiáng)不再變化時(shí)

(3) NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料電池,其原理如圖所示.

石墨I附近發(fā)生的反應(yīng)為__________________________________,當(dāng)外電路通過1mole-,正極上共消耗_______mol N2O5 。

【答案】+95.5 kJ·mol-1 ΔS0 0.15 36.45 AD NO2+NO3--e-=N2O5 0.5

【解析】

1)根據(jù)蓋斯定律(反應(yīng)1+反應(yīng)2×-1)得到;反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是H-TS0;

2)①利用反應(yīng)的三段式結(jié)合反應(yīng)速率公式、平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算;

700℃時(shí)升高溫度,SO2的轉(zhuǎn)化率降低,則平衡逆向移動(dòng),正向反應(yīng)為放熱反應(yīng),該體系相當(dāng)在恒溫恒容平衡體系中升溫,平衡逆向移動(dòng);

③化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,且不等于0,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化,以此進(jìn)行判斷;

3)石墨I為電池的負(fù)極:NO2失電子生成N2O5,寫出電極反應(yīng)式;寫出反應(yīng)的總方程式再計(jì)算電子轉(zhuǎn)移數(shù)。

(1)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

根據(jù)蓋斯定律(反應(yīng)1+反應(yīng)2×-1)得到:CO(NH2)2 (l)+H2O(l)2NH3(l)+CO2(g) ΔH3=[-117.2 kJ·mol-1+(+21.7 kJ·mol-1)]×-1=+95.5 kJ·mol-1 ,該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的主要原因是:該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)能發(fā)生則S0;

(2) 反應(yīng)的三段式為 2Cs+2SO2gS2g+2CO2g

起始濃度(mol·L1 1 0 0

變化濃度(mol·L1 0.9 0.45 0.9

平衡濃度(mol·L1 0.1 0.45 0.9

vS2=t=0.45mol·L1÷3min=0.15mol/L·min

該溫度下的平衡常數(shù)k= = =36.45;

1 mol·L1SO2與足量的焦炭在恒容、700℃反應(yīng)時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為90%,若1 mol·L1SO2與足量的焦炭在恒容、絕熱容器中反應(yīng),由于反應(yīng)放熱,容器內(nèi)溫度升高,所以恒容、絕熱容器中的反應(yīng)相當(dāng)在恒容、700℃反應(yīng)平衡的基礎(chǔ)上升溫,則平衡逆向進(jìn)行,SO2的轉(zhuǎn)化率降低;

A.焦炭的質(zhì)量減少,則反應(yīng)正向進(jìn)行,焦炭的質(zhì)量增加,則反應(yīng)逆向進(jìn)行,若焦炭的質(zhì)量不再變化時(shí),則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A正確;

BCO2、SO2的濃度相等時(shí),不能確定正逆反應(yīng)速率是否相等,所以不能確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;

C.無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡,SO2的消耗速率與CO2的生成速率始終相等,所以SO2的消耗速率與CO2的生成速率之比為11時(shí),不能確定反應(yīng)狀態(tài)是否平衡,故C錯(cuò)誤;

D.反應(yīng)正向是氣體體積增大的反應(yīng),反應(yīng)正向進(jìn)行,容器壓強(qiáng)增大,逆向進(jìn)行,容器壓強(qiáng)減小,所以容器的總壓強(qiáng)不再變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;

故選AD

3)石墨I,NO2失電子生成N2O5,附近發(fā)生的反應(yīng)為NO2+NO3--e-=N2O5

總反應(yīng)為:4NO2+O2=2N2O5,每轉(zhuǎn)移4mol電子,生成2molN2O5,當(dāng)外電路通過1mole-,正極上共消耗 0.5mol N2O5

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各有機(jī)化合物的命名正確的是(  )

A. CH2===CH—CH===CH21,3-二丁烯

B. 3-丁醇

C. 甲基苯酚

D. 2-甲基丁烷

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某些資料表明:NO、NO2不能與Na2O2反應(yīng)。某小組學(xué)生提出質(zhì)疑,他們從理論上分析Na2O2NO2都有氧化性,根據(jù)化合價(jià)升降原則提出如下假設(shè):

假設(shè)Ⅰ. Na2O2氧化NO2; 假設(shè)Ⅱ. NO2氧化Na2O2

請(qǐng)回答下列問題:

(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置:

1

①試管A中反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________________。

②待試管B中收集滿氣體,向試管B中加入適量Na2O2粉末,塞緊塞子,輕輕振蕩試管內(nèi)粉末,觀察到紅棕色氣體迅速消失;再將帶火星的木條迅速伸進(jìn)試管內(nèi),木條復(fù)燃。甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為假設(shè)正確;乙同學(xué)認(rèn)為該裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑧?yīng)在A、B之間增加一個(gè)裝置,該裝置的作用是__________________________________________________________________

③乙同學(xué)用改進(jìn)后的裝置,重復(fù)了甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作,觀察到紅棕色氣體迅速消失,帶火星的木條未復(fù)燃。得出結(jié)論:假設(shè)正確。NO2Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________。

(2)丙同學(xué)認(rèn)為NO易與O2發(fā)生反應(yīng),應(yīng)更易被Na2O2氧化,查閱資料知:

ⅰ) 2NO+Na2O2===2NaNO2

ⅱ) 6NaNO2+3H2SO4===3Na2SO4+2HNO3+4NO↑+2H2O;

ⅲ)酸性條件下,NONO都能與MnO反應(yīng)生成NOMn2。

丙同學(xué)用圖2所示裝置(部分夾持裝置略)探究NONa2O2的反應(yīng):

2

b裝置中觀察到的主要現(xiàn)象是__________________________________________________,f裝置的作用是_________________________________________________________________。

②在反應(yīng)前,先打開彈簧夾,通入一段時(shí)間N2,其目的是____________________________

③充分反應(yīng)后,檢驗(yàn)d裝置中發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是___________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】汽車尾氣中的有害氣體主要有NO、碳?xì)浠衔锛?/span>CO,某校同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將模擬汽車尾氣轉(zhuǎn)化為無害氣體;卮鹣铝袉栴};

(1)為了配制模擬尾氣,甲組同學(xué)用上圖所示裝置分別制備NO、乙烯及CO三袋氣體。

①用裝置A制取NO,分液漏斗中盛放的是___(填試劑名稱)。

②用(乙烯利)NaOH溶液并用裝置B制取乙烯,反應(yīng)生成乙烯的化學(xué)方程式為______(磷轉(zhuǎn)化為Na3 PO4)。

③用H2 C2 O4與濃硫酸制取CO(化學(xué)方程式為H2C2O4 CO+CO2+H2O并提純,選用上圖裝置預(yù)制一袋干燥純凈的CO,各接口連接的順序?yàn)?/span>___→g(氣流從左至右),其中裝置D中盛放的藥品是___

(2)乙組同學(xué)將甲組制得的氣體與空氣按適當(dāng)比例混合形成模擬尾氣(NO,COC2 H4及空氣),按如圖所示 裝置進(jìn)行尾氣轉(zhuǎn)化并檢驗(yàn)。

①為檢驗(yàn)催化反應(yīng)后的氣體中是否有CO2生成和乙烯的殘留,G、H中盛放的試劑依次是_________(填標(biāo)號(hào))。

a. NaOH溶液 b.酸性KMnO4溶液

c.澄清石灰水 d. Br2CCl4溶液

②通模擬尾氣前,需先將催化劑加熱到反應(yīng)所需的溫度,其目的是___;寫出其中CONO完全轉(zhuǎn)化為無害氣體的化學(xué)方程式:___

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示,對(duì)該反應(yīng)的推斷合理的是

A. 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為6A+2 D3B+4C

B. 反應(yīng)進(jìn)行到1 s時(shí),v(A)=v(B)

C. 反應(yīng)進(jìn)行到5 s時(shí),B的平均反應(yīng)速率為0.06mol/(L·s)

D. 反應(yīng)進(jìn)行到5 s時(shí),v(A)=v(B)=v(C)=v(D)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】120℃、1.01×105Pa時(shí),將3L炔烴和烷烴的混合氣體與相同狀況下的14LO2混合,充分燃燒后,恢復(fù)到原來狀態(tài)時(shí),所得氣體的體積是17L。則該混合氣體可能是下列各組中的(

A.C2H4C2H6B.C3H4CH4C.C2H2CH4D.C4H6C2H6

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鹵素及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活中都有著重要的應(yīng)用。

1)碘是人體不可缺乏的元素,為了防止碘缺乏,現(xiàn)在市場(chǎng)上流行一種加碘鹽,就是在精鹽中添加一定量的KIO3進(jìn)去。某研究小組為了檢測(cè)某加碘鹽中是否含有碘,查閱了有關(guān)的資料,發(fā)現(xiàn)其檢測(cè)原理是:KIO3+5KI+3H2SO43I2+3H2O+3K2SO4

①氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比是_______;如果反應(yīng)生成0.3mol的單質(zhì)碘,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是_______。

②先取少量的加碘鹽加蒸餾水溶解,然后加入稀硫酸和KI溶液,最后加入一定量的CCl4,振蕩,這時(shí)候,觀察到的現(xiàn)象是_____;

③若采用下圖實(shí)驗(yàn)裝置將四氯化碳和I2的混合溶液分離。

寫出圖中儀器的名稱:①_____;該裝置還缺少的儀器是_____;冷凝管的進(jìn)水口是:_____(填gf)。

2)實(shí)驗(yàn)室常用MnO2和濃鹽酸制氯氣,反應(yīng)原理:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O

①實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸制氯氣的離子方程式:__________________________

②上述反應(yīng)中氧化劑:__________,還原劑:__________,被氧化的HCl和未被氧化的HCl的比值______________。

a : Cl2+2I-=I2+2Cl- b: Cl2+2Fe2+=2Fe3++Cl-; c:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+。 Cl2I2、Fe3+的氧化性由強(qiáng)到弱的順序:_________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,向20.00mL0.1mol/L的甲胺(CH3NH2)溶液中滴加0.1mol/L 的鹽酸,混合溶液的pH與相關(guān)微粒濃度比值的對(duì)數(shù)關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( )

A.已知甲胺的堿性稍強(qiáng)于氨,甲胺在水中的電離方程式為CH3NH3++H2OCH3NH2+OH

B.b點(diǎn)加入的鹽酸體積V20.00 mL

C.將等物質(zhì)的量的CH3NH2CH3NH3Cl 溶于蒸餾水,可得到 a 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液

D.常溫下,甲胺的電離常數(shù)為 Kb,則 pKb-lgKb3.4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硝酸銀是一種無色晶體,常用于照相、制鏡、印刷、醫(yī)藥等。其水溶液和固體常被保存在棕色試劑瓶中。硝酸銀不穩(wěn)定,受熱分解生成固體、NO2 O2 。為了驗(yàn)證 AgNO3 受熱分解的產(chǎn)物,某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)所用的裝置如圖(圖中加熱、夾持儀器等均略去):

實(shí)驗(yàn)步驟:

a.儀器連接后,放入AgNO3固體之前,關(guān)閉K,微熱硬質(zhì)玻璃管A;

b.稱取 AgNO3 固體1.7g 置于A中,先通一段時(shí)間N2,再關(guān)閉K,用酒精燈加熱硬質(zhì)玻璃管A;

c.待樣品完全分解,裝置A冷卻至室溫,稱量,測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為1.08 g。

請(qǐng)回答下列問題:

1)使用酒精燈對(duì)AgNO3固體加熱的操作方法是_________________。

2)步驟a的操作目的是__________________。

3)步驟b中先通一段時(shí)間的N2的目的是_____________________。

4)裝置C瓶中盛裝的藥品名稱為_____________(合理即可),裝置D中可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為__________________

5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和稱量結(jié)果,請(qǐng)寫出該裝置中AgNO3固體受熱分解的化學(xué)方程式__________________

6)從實(shí)驗(yàn)安全角度考慮該裝置存在缺陷,應(yīng)如何改進(jìn)?__________________

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