【題目】氮的氧化物處理和利用是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
Ⅰ.堿吸法。用燒堿溶液吸收NO、NO2制備亞硝酸鹽:2NaOH+NO2+NO=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH= NaNO3+NaNO2+H2O。已知:298K時(shí),Ka(HNO2)=5×10-4。
(1)298K時(shí),NaNO2的水解常數(shù)約為______________。
Ⅱ.電解法。工業(yè)上以石墨為電極,用硝酸銨稀溶液作電解質(zhì)溶液電解NO獲得氮肥(在電解后溶液中通入適量氨氣),其原理為8NO+7H2O+2NH35NH4NO3。
(2)陰極的電極反應(yīng)式為_______________。
(3)陽(yáng)極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。
Ⅲ.化合法。亞硝酸酰氯(NOCl)是有機(jī)合成中的重要試劑,可用NO和Cl2反應(yīng)得到,化學(xué)方程式為2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)。
(4)氮氧化物與懸浮大氣中的海鹽粒子相互作用會(huì)生成NOCl,涉及的相關(guān)反應(yīng)有:
熱化學(xué)方程式 | 平衡常數(shù) | |
① | 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) △H1 | K1 |
② | 4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) △H2 | K2 |
③ | 2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) △H3 | K3 |
△H1、△H2、△H3之間的關(guān)系為_____________;K3=________(用含K1、K2的關(guān)系式表示)。
(5)在2L恒容容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g),在不同溫度下測(cè)得c(NOCl)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。
①T2時(shí)反應(yīng)0~10min內(nèi)NOCl的平均反應(yīng)速率v(NOCl)=______mol·L-1·min-1。
②T2時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K為__________;NO的平衡轉(zhuǎn)化率α(NO)為_________。
③T2時(shí)向上述平衡體系中再加入1molNO(g)、1molCl2(g)、2molNOCl(g),則平衡______(填“向左”“向右”或“不”)移動(dòng)。
(6)在密閉容器中充入NO(g)和Cl2(g),改變外界條件,Cl2的轉(zhuǎn)化率變化如圖所示。則該條件可能為____(填字母)。
A.升高溫度 B.增大壓強(qiáng) C.增大起始投料比 D.增大催化劑接觸面
【答案】 2.0×10-11 NO+6H++5e-=NH4++H2O 減小 △H3=2△H1-△H2 K3=K12/K2 0.05 1/6.75 25% 向左 B
【解析】已知:298K時(shí),Ka(HNO2)=5×10-4。
(1)298K時(shí),NaNO2的水解的離子方程式為NO2-+H2O HNO2+OH-常數(shù)約為 = = Kw = =2.0×10-11
(2)陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為NO+6H++5e-=NH4++H2O .
(3)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),水電離的氫氧根放電,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,所以電解質(zhì)溶液的pH減小。
(4)分析表中三個(gè)反應(yīng)之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)③=①2-②,所以△H1、△H2、△H3之間的關(guān)系為△H3=2△H1-△H2 ;
K3= = =K12/K2 。
(5)在2L恒容容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g):
2NO(g)+ Cl2(g) 2NOCl(g)
起始量(mol/L) 2 1 0
T2變化量(mol/L) 0.5 0.25 0.5
T2平衡量(mol/L) 1.5 0.75 0.5
①T2時(shí)反應(yīng)0~10min內(nèi)NOCl的平均反應(yīng)速率
v(NOCl)= = 0.05mol·L-1·min-1。
②T2時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K= = = 1/6.75;NO的平衡轉(zhuǎn)化率α(NO)= 100%=25%。
③T2時(shí)向上述平衡體系中再加入1molNO(g)、1molCl2(g)、2molNOCl(g),求出此時(shí)Qc=span> =0.45>1/6.75,所以則平衡向左移動(dòng)。
(6)由上面圖像可知,T2先達(dá)平衡,所以T2>T1,升高溫度后生成物NOCl的平衡濃度減小,所以正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)。在密閉容器中充入NO(g)和Cl2(g),改變外界條件,Cl2的轉(zhuǎn)化率隨橫坐標(biāo)的增大而增大,說(shuō)明改變的條件有利于正反應(yīng)的發(fā)生,這個(gè)條件只能選B增大壓強(qiáng)。因?yàn)樯邷囟绕胶庀蚰娣磻?yīng)方向移動(dòng),C增大投料比,氯氣的轉(zhuǎn)化率將減小,D增大催化劑的接觸面能同等程度增大正、逆反應(yīng)的速率,但是平衡不發(fā)生移動(dòng)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料,用于制作光導(dǎo)纖維
B. 新型凈水劑的制備和應(yīng)用,進(jìn)一步提高了飲用水的質(zhì)量
C. 過(guò)氧化鈉可用作為制氧劑
D. 深海底層“可燃冰”的試采成功,為其使用開拓了廣闊前景
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(10分)研究有機(jī)物一般經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)基本步驟:分離、提純 → 確定實(shí)驗(yàn)式 → 確定分子式 → 確定結(jié)構(gòu)式。
已知:① 2R-COOH + 2Na → 2R-COONa + H2↑
② R-COOH + NaHCO3→ R-COONa + CO2↑ + H2O
有機(jī)物A可由葡萄糖發(fā)酵得到,也可從酸牛奶中提取。純凈的A為無(wú)色粘稠液體,易溶于水。為研究A的組成與結(jié)構(gòu),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí) 驗(yàn) 步 驟 | 解 釋 或 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 論 |
(1)稱取A 9.0g,升溫使其汽化,測(cè)其密度是相同條件下H2的45倍。 | 試通過(guò)計(jì)算填空: |
(2)將此9.0gA在足量純O2充分燃燒,并使其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^(guò)濃硫酸、堿石灰,發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4g和13.2g。 |
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(3)另取A 9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反應(yīng),生成2.24LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若與足量金屬鈉反應(yīng)則生成2.24LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 | (3)用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示A中含有的官能團(tuán) |
(4)A的核磁共振氫譜如下圖: |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲醇來(lái)源豐富、價(jià)格低廉,是一種重要的化工原料,有著重要的用途和應(yīng)用前景。
(1)工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H = —91kJ/mol。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = —580kJ/mol;
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = —570kJ/mol
計(jì)算2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H = ________________。
若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),下列表示該反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)的有________(填字母序號(hào))。
A.CO百分含量保持不變 B.容器中混合氣體的密度不變化
C.有1個(gè)H—H鍵生成的同時(shí)有 3個(gè)C—H鍵生成 D.容器中混合氣體的壓強(qiáng)不變化
(2)制甲醇所需要的H2,可用下列反應(yīng)制。篐2O(g)+CO(g) H2(g)+ CO2(g) △H<0,某溫度下該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),c(H2)·c(CO2)= c(CO)·c(H2O) 若起始時(shí)c(CO)=1mol/L-1,c(H2O)=1mol/L-1,試回答下列問(wèn)題:
①該溫度下,反應(yīng)進(jìn)行一階段時(shí)間后,測(cè)得H2的濃度為0.5mol/L-1,則此時(shí)該反應(yīng)v(正)__________v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
②若反應(yīng)溫度不變,達(dá)到平衡后,H2O的轉(zhuǎn)化率為________。
(3)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了甲醇以氫氧化鉀為電解質(zhì)溶液的燃料電池裝置。
①試想該電池工作時(shí),OH— 向_______極移動(dòng)(填“負(fù)”或“正”);
②工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH減小,該電池負(fù)極反應(yīng)的離子方程式為______________________?偡磻(yīng)的化學(xué)方程式______________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期主族元素M、R、X、Y的原子序數(shù)依次增大,其中只有X屬于金屬元素,有M、R、X可組成一種化合物Q,298K時(shí),0.1mol·L-1Q溶液是AG(酸度)=lg=-12,由M和Y組成的化合物MY是強(qiáng)電解質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是
A. 簡(jiǎn)單離子半徑:Y>R>X B. Y的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一定是強(qiáng)酸
C. X分別與M、R、Y組成的二元化合物中都只含離子鍵 D. 化合物XRM和XYR均能抑制水的電離
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)正確的是( )
A.物質(zhì)的量就是1摩爾物質(zhì)的質(zhì)量
B.1 mol水中含有2 mol氫和1 mol氧
C.1 molH2中含有6.02個(gè)氫分子
D.CO2的摩爾質(zhì)量是44 g/mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化合物J是合成植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑赤霉酸的重要中間體,其合成路線如下:
已知:A與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________,J的分子式為___________________。
(2)化合物Ⅰ的含氧管能團(tuán)名稱為______________。
(3)C→D的反應(yīng)類型是_____________, E→F的反應(yīng)類型是_________________。
(4)寫出B與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________。
(5)同時(shí)滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體共有________種,寫出其中核磁共振其氫譜中有7 組吸收峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________。
I.分子中含有結(jié)構(gòu)
II.能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2
(6)根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息,寫出以為有機(jī)原料制備的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任選,可選擇適當(dāng)有機(jī)溶劑)。________合成路線流程示例如下:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】I構(gòu)建和諧社會(huì),建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的目標(biāo)之一是讓農(nóng)民飲用清潔的自來(lái)水。ClO2是新一代飲用水的消毒劑,許多發(fā)達(dá)國(guó)家采用ClO2代替C12進(jìn)行自來(lái)水的消毒。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)消毒時(shí)單位質(zhì)量的氧化劑得到電子的物質(zhì)的量,叫其消毒效率, 已知ClO2、Cl2作消毒劑時(shí)均變?yōu)镃l—,則ClO2的消毒效率是Cl2的_________倍。
(2)制取ClO2的微觀過(guò)程如圖所示:
(其中: 表示鈉原子, 表示氯原子, 表示氧原子)
該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ___________________________________________________。
II. 德國(guó)化學(xué)家格哈德·埃特爾在固體表面化學(xué)的研究中取得了非凡的成就,其成果之一是揭示了氮?dú)馀c氫氣在催化劑表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程(下圖所示)。其反應(yīng)方程式為
“N2 + 3H22NH3”,符合上述反應(yīng)過(guò)程的順序是_______.
A.⑤④①③② B. ④⑤①②③ C. ④⑤①③② D. ⑤④①②③
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