(1)利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H="+180.5" kJ/mol
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol
氨催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为 。
(2)研究在其他条件不变时,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应的影响实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示物质的量):
①图像中T2和T1的关系是:T2 T1(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)。
②a、b、c三点中,N2转化率最高的是 (填字母)。
③若容器容积为1L,T2℃在起始体系中加入1 mol N2,n(H2)=3mol,经过5 min反应达到平衡时H2的转化率为60%,则v(NH3)= 。保持容器体积不变,若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q___110.88 kJ(填“>”、“<”或“=”)。
铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1)放电时:正极的电极反应式是________________;电解液中H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加________g
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按图连接
则电解一段时间后,在A电极上生成________、B电极上生成________,此时铅蓄电池的正负极的极性将________
Ⅰ 卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用.某小组为探究其中一些盐的性质,查阅资料并进行实验.查阅资料如下:
①BrO3﹣+6I﹣+6H+=3I2+Br﹣+3H2O
②2BrO3﹣+I2=2IO3﹣+Br2
③IO3﹣+5I﹣+6H+=3I2+3H2O
④2IO3﹣+10Br﹣+12H+=I2+5Br2+6H2O
实验如下:
步骤 |
现象 |
ⅰ.向盛有30mL 0.2mol•L﹣1 KI溶液的锥形瓶中依次 滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸,再用滴定管逐滴加入KBrO3溶液 |
随着KBrO3溶液滴入,溶液由无色变为 蓝色并逐渐加深,最终保持不变 |
ⅱ.继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液 |
溶液的蓝色逐渐褪去 |
请回答:
(1)根据资料中的反应①~④并结合所学知识,判断IO3﹣、BrO3﹣、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是 ;KBrO3溶液与KBr溶液在酸性条件下反应的离子方程式是 .
(2)若用y表示锥形瓶中含碘物质的物质的量,用x表示所滴入KBrO3的物质的量,在下图中画出上述整个实验过程中y随x的变化曲线(要求:在图中标出终点坐标).
Ⅱ 过碳酸钠中含有少量过氧化钠,甲、乙两位同学各称取一定质量的该样品,并用如下图所示仪器测定样品的纯度.仪器的连接顺序:
甲同学:⑤﹣⑧﹣③﹣⑦﹣④;
乙同学:⑤﹣③﹣②.
已知:过碳酸钠(Na2CO4)、过氧化钠分别跟足量稀硫酸反应的化学方程式如下:
2Na2CO4+2H2SO4═2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O;
2Na2O2+2H2SO4═2Na2SO4+O2↑+2H2O.
(1)甲同学想通过实验测得的数据是 ,他选用的装置 (填序号)是没有必要的.
(2)乙同学想通过实验测得的数据是 .有人认为按他测得的数据计算出的实验结果可能偏高,原因是 ;为了测得准确的实验数据,请你将乙同学的实验设计进行改进,写出你所选用仪器的连接顺序(每种仪器最多使用一次,也可以不用): (填序号).
高炉炼铁中发生的基本反应之一:FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g);正反应吸热
(l)已知1100℃时 K=0.263.应该反应化学平衡常数的表达式为 ,温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,平衡常数K值 .(填增大、减小或不变)
(2)1100℃时测得高炉中 c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,此时化学反应速率是v(正) v(逆)。(填=、>或<)
(3)在如图中画出在某时刻条件改变后的图象(其他条件不变).t1:增大CO的浓度 t2:降低温度.
氨气是一种重要工业原料,在工农业生产中具有重要的应用。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △ H=+180.5kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-905 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H=________________。
(2)工业合成氨气的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在一定温度下,将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后.改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是____________。
①增大压强 ②增大反应物的浓度 ③使用催化剂 ④降低温度
( 3 )①实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气,画出反应及收集的简易装置;
实验室还可在 (填一种试剂)中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。
② 常温下氨气极易溶于水,溶液可以导电。氨水中水电离出的c(OH-) 10-7 mol·L-1(填写“>”、“<”或“=”);
③ 将相同体积、PH之和为14的氨水和盐酸混合后,溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(4)合成氨的原料氢气是一种新型的绿色能源,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行图所示实验:(其中a、b均为碳棒)。如右图所示:
右边Cu电极反应式是 ,a电极的电极反应式
铜及其化合物在工业、农业、科技和日常生活中有广泛应用。
(1)工业上利用辉铜矿(主要成分是Cu2S)冶炼铜。
为了测定辉铜矿样品的纯度,用酸性高锰酸钾溶液反应,请完成下列离子方程式:
Cu2S+MnO4-+H+Cu2++SO42-+Mn2++H2O
(2)现有一块含有铜绿[Cu2(OH)2CO3]
的铜片(假设不含其它杂质)在空气中灼烧至完全反应,经测定,反应前后固体的质量相同。①固态铜与适量氧气反应,能量变化如图所示,写出固态铜与氧气反应生成1 mol固态氧化亚铜的热化学方程式
②上述铜片中铜的生锈率为
氧化还原反应是化学反应中的基本反应之一,研究氧化还原反应,对人类的进步具有极其重要的意义。
(1)已知:2BrO3-+C12=Br2+2C1O3- ; 5C12+I2+6H2O=2HIO3+10HC1;
C1O3-+5C1-+6H+=3C12+3H2O
则C1O3-、BrO3-、IO3-、C12的氧化性由弱到强的排序为
(2)已知Fe3+的氧化性强于I2,请你从所给试剂中选择所需试剂,设计一个实验加以证明。(提示:请写出实验步骤、现象及结论)①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H2SO4 ⑤淀粉溶液
(3)二十世纪初期,化学家合成出极易溶于水的NaBH4。在强碱性条件下,常用NaBH4处理含Au3+的废液生成单质Au,已知,反应后硼元素以BO2-形式存在,反应前后硼元素化合价不变,且无气体生成,则发生反应的离子方程式为
(4)某强氧化剂[RO(OH)2]+ 能将Na2SO3氧化。已知含2.0×10-3 mol [RO(OH)2]+ 离子的溶液,恰好跟25.0 mL 0.2 mol/L 的Na2SO3溶液完全反应,则反应后R的化合价为 价。
(5)将32 g 铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:
①待产生的气体全部释放后,向溶液加入V mL amol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 mol/L。(用含V、a的式子表示)
①欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要H202的质量为 g。
氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550 kJ·mol-1
它由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) △H=+177 kJ·mol-1
ii.SO3(g)分解。
L(L1、L2)、X可分别代表压强和温度。下图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是 。
②判断L1、L2的大小关系,L1 L2
并简述理由: 。
在一个容积为2L的密闭容器中,加入0.8mol的A2气体和0.6molB2气体,一定条件下发生如下反应:A2(g)+B2(g)2AB(g)△H<0,反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示。
(1)在上述反应达到平衡后,第4min时,若将容器的体积快速扩大一倍(其他条件不变),请在图中画出4min~5min的AB浓度的变化线。
(2)在相同条件下,若开始时向此容器中加入的A2(g)、B2(g)和AB(g)的物质的量分别为0.4mol、0.2mol、0.8mol。则反应向 反应方向进行(填“正”或“逆”)。判断依据是 。反应达到平衡后,各物质的体积分数与原平衡相比___________(填序号)
①A2、B2减小,AB增大 ②A2、B2增大,AB减小 ③均不变 ④无法确定
高铁酸钠是一种高效多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,反应原理为:在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4,过滤得到粗产品,再用NaOH溶液溶解,重结晶,用有机溶剂脱碱,低温烘干得到固体样品。反应方程式为:
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
(1)上述制备过程中,用NaOH溶液溶解粗产品而不用水的原因是 。
(2)高铁酸钠电池是一种新型可充电电池,电解质为NaOH溶液,放电时负极材料为Zn,正极产生红褐色沉淀,写出该电池反应方程式 。
(3)生产高铁酸钠的原料之一Fe(NO3)3用黑色粉末Fe(含有Fe3O4)与稀硝酸反应制备。准确称取该黑色粉末13.12g,加入200mL 4 mol·L-1 HNO3搅拌,固体完全溶解,共收集到标准状况下2688mL的气体,经分析其中只含有NO,并测得此时溶液中c(H+)=0.4mol·L-1(设反应前后溶液体积不变)。通过以上数据,计算该黑色粉末中Fe的质量分数。(写出计算过程,结果保留两位小数)
【选修2:化学与技术】材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础,回答下列问题:
(1)下列生产工艺能获取新型无机非金属材料的是(填序号)
①采用甲烷为原料,在微波和其他条件下生产金刚石
②在玻璃生产过程中加人K、Pb生产其有特殊用途的光学玻璃
③在水泥生产过程中加入高炉矿渣生产特殊用途的水泥
④采用传统方法用焦炭还原SiO2制备单晶硅
(2)某炼铁高炉中一次投入磁铁矿冶炼生铁,若不考虑其他的的反应,也不考虑生铁中的杂质,则炼得的生铁为3.36 t.,该过程中转移的电子数为 mol,生铁中含碳、硫等元素较多,炼钢是以生铁为原料,除去过多的碳、硫等杂质元素,其中除去硫的化学方程式为
(3)工业炼金属铝的工艺流程如下:
该工艺中冰晶石和氟化钙的作用是 ,物质W的化学式为
(4)金属腐蚀带来的损失无法估量。钢铁腐蚀多为吸氧腐蚀,其正极反应式为 _
二甲醚(DME)一种清洁的替代燃料,不含硫,不会形成微粒,而且与汽油相比,排放的NO2更少,因此是优良的柴油机替代燃料。工业上利用一步法合成二甲醚的反应如下(复合催化剂为Cu0/Zn0/Al2 O2):2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-204.7kJ/mol。
(1)若反应在恒温、恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是 。
A.CO和H2的物质的量浓度比是1:2 |
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2倍 |
C.容器中混合气体的体积保持不变 |
D.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变 |
E.容器中棍合气体的密度保持不变
(2)600℃时,一步法合成二甲醚过程如下:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-100.46kJ/mol
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H3=-38.7kJ/mol
则△H2= 。
(3)复合催化剂的制备方法之一是Na2 C03共沉淀法:制备1 mol/L的硝酸铜,硝酸锌和硝酸铝的水溶液。然后向盛有去离子水的烧杯中同时滴加混合硝酸盐溶液和1 mol/L的Na2C03水溶液,70℃下搅拌混合。沉淀后过滤,洗涤沉淀物,80℃下干燥12小时,然后500℃下焙烧16小时。请写出上述过程中硝酸铝与Na2C03水溶液反应的离子方程式:
(4)以DME为燃料,氧气为氧化剂,在酸性电解质溶液中用惰性电极制成燃料电池,则通入氧气的电极是电源的 (填正、负)极,通DME的电极反应为 。
(共10分)如图表示反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g); △H<0 在某一时间段反应速率与反应过程的曲线关系图,
①达到平衡后,若只改变一个条件,则t1条件为 ;t3条件为 ;t4条件为 ;
②则图中氨的百分含量最低的时间段是:( )
A.t0-t1 | B.t2-t3 | C.t3-t4 | D.t5-t6 |
③请在右图中画出t6时刻既增加氢气浓度同时又减小氨气浓度的速率随时间的变化图。
一个体重50 kg的健康人,体内约含有2 g铁,这2 g铁在人体内不是以单质的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。正二价铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含Fe2+的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe2+,有利于人体吸收。
(1)在人体中进行 Fe2+Fe3+的转化时,②中的Fe3+作 剂(填“氧化剂”或“还原剂”);
(2)“服用维生素C,可使食物中的Fe3+ 还原成Fe2+”这句话指出,维生素C在这一反应中作 剂;
(3)市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉,这些铁粉在人体胃酸的作用下转化成亚铁盐。此反应的化学方程式为 ;
(4)某食堂为学生准备的一次晚饭食谱为:馒头、牛奶、鸡蛋、米汤、炒辣椒、醋泡咸盐豆。
其中富含维生素C的食物为 ,食醋中常用的防腐剂为 ,小华同学为了证明该食堂所提供的牛奶中没有添加米汤,他应该做的实验以及观察到的现象为 ;
(5)小芳同学在这次晚饭中食用了2 g 加碘(KIO3)食盐,计算她这次晚餐中补充的碘元素质量(mg)。
(设每千克加碘食盐中含KIO3 40 mg,计算结果保留两位小数)
直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应:_________________。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是____________________。
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-)∶n(HSO3-)变化关系如下表所示:
n(SO32-)∶n(HSO3-) |
91∶9 |
1∶1 |
9∶91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
①由上表判断,NaHSO3溶液显________性,用化学平衡原理解释__________________。
②当吸收液呈中性时,下列溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)________。
a. c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b. c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
c. c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:
① HSO3-在阳极放电的电极反应式是 。
② 当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理_______________。
试题篮
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