【題目】I.氮和氮的化合物在國(guó)防建設(shè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中都有極其廣泛的用途。請(qǐng)回答下列與氮元素有關(guān)的問(wèn)題:
(1)亞硝酸氯(結(jié)構(gòu)式為Cl-N=O)是有機(jī)合成中的重要試劑。它可由Cl2和NO在通常條件下反應(yīng)制得,反應(yīng)方程式為2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。已知幾種化學(xué)的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示:
當(dāng)Cl2與NO反應(yīng)生成ClNO的過(guò)程中轉(zhuǎn)移了5mol電子,理論上放出的熱量為____kJ.
(2)在一個(gè)恒容密閉容器中究入2molNO(g)和1 mol Cl2(g)發(fā)生(1)中反應(yīng),在溫度分別為T1、T2時(shí)測(cè)得NO的物質(zhì)的量(單位:mol)與時(shí)間的關(guān)系如下表所示
①T1________T2(填“>“”<”或”=”)。
②溫度為T2℃時(shí),起始時(shí)容器內(nèi)的強(qiáng)為p0,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=______(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(3)近年來(lái),地下水中的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。在金屬Pt、Cu和銥(Ir)的催化作用下,密閉容器中的H2可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮(NO3-),其工作原理如圖所示
①Ir表面發(fā)生反應(yīng)的方程式為_____________。
②若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多,造成的后果是______________。
II:利用電化學(xué)原理,將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池,模擬工業(yè)電解法來(lái)精煉銀,裝置如圖所示
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(4)①甲池工作時(shí),NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y,Y是N2O5,可循環(huán)使用,則石墨Ⅱ附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為________。
②若用10A的電流電解60min后,乙中陰極得到32.4gAg,則該電解池的電解效率為____%。(保留小數(shù)點(diǎn)后一位。通過(guò)一定電量時(shí)陰極上實(shí)際沉積的金屬質(zhì)量與通過(guò)相同電量時(shí)理論上應(yīng)沉積的金屬質(zhì)量之比叫電解效率。法拉第常數(shù)為96500C/mol)
【答案】277.5 < H2+N2ON2+H2O 若Pt顆粒增多,NO3-更多轉(zhuǎn)化為NH4+存在溶液中,不利于降低溶液中含氮量,產(chǎn)生有污染的氣體 O2+4e-+2N2O5=4NO3- 80.4
【解析】
(1)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),反應(yīng)的焓變△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,據(jù)此計(jì)算;
(2)①溫度越高,反應(yīng)速率越大,達(dá)到平衡狀態(tài)所需要的時(shí)間短;
②用三段式法計(jì)算出平衡時(shí)各種成分的物質(zhì)的量,根據(jù)壓強(qiáng)比等于氣體的物質(zhì)的量的比,用每種物質(zhì)的物質(zhì)的量占總物質(zhì)的量的百分比乘以總壓強(qiáng)得該組分的分壓,帶入平衡常數(shù)表達(dá)式,可得Kp;
(3)①由原理的示意圖可知,Ir的表面氫氣和N2O發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O;
②由原理的示意圖可知,若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多,則NO3-會(huì)更多的轉(zhuǎn)化成銨根。
(4)①石墨I上發(fā)生氧化反應(yīng),為原電池的負(fù)極,石墨II為原電池的正極,正極上發(fā)生還原反應(yīng);
②根據(jù)Ag的質(zhì)量計(jì)算電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量,結(jié)合法拉第常數(shù)為96500C/mol及電流強(qiáng)度與通電時(shí)間可計(jì)算出電解池的電解效率。
(1)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),1molCl2參與反應(yīng)發(fā)生焓變△H=243kJ/mol+2×630kJ/mol-2×(200kJ/mol+607kJ/mol)=-111kJ/mol,此時(shí)轉(zhuǎn)移2mol電子,則有5mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),熱量變化為111kJ/mol×mol=277.5kJ;
(2)①溫度越高,反應(yīng)速率越大,達(dá)到平衡狀態(tài)所需要的時(shí)間短,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知在溫度為T2時(shí)先達(dá)到平衡,所以反應(yīng)溫度T1<T2;
②起始物質(zhì)的量為3mol,壓強(qiáng)為p0,反應(yīng)后各物質(zhì)變化為
2NO+Cl22ClNO
起始物質(zhì)的量 2 1 0
達(dá)平衡物質(zhì)的量 1 0.5 1
在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng),氣體的物質(zhì)的量的比等于壓強(qiáng)之比,反應(yīng)后氣體的總物質(zhì)的量n(總)后=2.5mol,反應(yīng)前氣體的物質(zhì)的量n(前)總=3mol,所以反應(yīng)后壓強(qiáng)為P=P0=P0;p(NO)=p(ClNO)=×P0=P0;p(Cl2)=p(NO)=P0,則化學(xué)平衡常數(shù)Kp==;
(3)①在Ir表面上H2與N2O反應(yīng)產(chǎn)生N2和水,反應(yīng)方程式為H2+N2ON2+H2O;
②由原理的示意圖可知,若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多,則NO3-會(huì)更多的轉(zhuǎn)化成銨根,不利于降低溶液中含氮量;
(4)①根據(jù)圖示可知在石墨I上NO2失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2O5,為原電池的負(fù)極,石墨II上O2獲得電子,與溶液中的N2O5結(jié)合形成NO3-,發(fā)生還原反應(yīng),為原電池的正極,電極反應(yīng)式為:O2+4e-+2N2O5=4NO3-;
②n(Ag)==0.3mol,由于每反應(yīng)產(chǎn)生1molAg,轉(zhuǎn)移1mol電子,則轉(zhuǎn)移的電量為Q=0.3mol×96500C/mol=28950C,由于電流強(qiáng)度為10A,電解時(shí)間為60min,轉(zhuǎn)移的總電量Q總=10×60×60C=36000C,所以電解池的電解效率=×100%=80.4%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溫度下,濃度都是1mol·L-1的兩種氣體X2和Y2在密閉容器中反應(yīng),經(jīng)過(guò)tmin后,測(cè)得物質(zhì)的濃度分別為:c(X2)=0.4mol·L-1,c(Y2)=0.8mol·L-1,則該反應(yīng)的方程式可表示為()
A. X2+2Y22XY2B. 2X2+Y22X2Y
C. X2+3Y22XY3D. 3X2+Y22X3Y
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】色酮類化合物K具有抗菌、降血脂等生理活性,其合成路線如圖:
已知:①+HCl(R代表烴基)
②+R’OH+RCOOH(R、R’代表烴基)
③(R、R1、R2、R3、R4代表烴基)
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__;根據(jù)系統(tǒng)命名法,F的名稱是__。
(2)B→C所需試劑a是__;試劑b的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__。
(3)C與足量的NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
(4)G與新制Cu(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
(5)已知:①2HJ+H2O;②J的核磁共振氫譜只有兩組峰。
以E和J為原料合成K分為三步反應(yīng),寫(xiě)出有關(guān)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
E:__;J:__;中間產(chǎn)物2:__。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)某學(xué)生用98%的濃硫酸(密度為1.84 g/cm3)配制100 mL1mol/L的稀硫酸。其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
①該學(xué)生所用的98%的濃硫酸(密度為1.84 g/cm3)的物質(zhì)的量濃度為_______;
②配制稀硫酸時(shí)所需要濃硫酸體積為_______mL,用_______量筒(“100 mL”或 “10 mL”)量取濃硫酸;
③將量取的濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入盛有約20mL水的燒杯里,并不斷攪拌;
④將____________的上述溶液沿玻璃棒注入100 mL的容量瓶中,并用50mL蒸餾水分2~3次洗滌燒杯,洗滌液也注入容量瓶中,并搖勻;
⑤加水至距刻度線1~2cm時(shí),改用_____________加水,使溶液凹液面跟刻度相平。
(2)該學(xué)生通過(guò)查閱資料可知,溶液的濃度還可用體積比法表示,如:1:10的硫酸就是將1體積的濃硫酸與10體積的水混合,計(jì)算體積比為1:10的硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________(列出計(jì)算式即可)。(已知:濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,密度為1.84 g/cm3)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法中正確的是
A.2.4g金屬鎂變成鎂離子時(shí)失去的電子數(shù)為0.1NA
B.標(biāo)況下,mg氣體A與ng氣體B的分子數(shù)相同,則A、B兩氣體的密度之比為n∶m
C.含有NA個(gè)氦原子的氦氣的體積約為11.2L
D.1.7gOH-中所含的電子數(shù)為NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù),下列判斷正確的是( )
A.22.4L氯氣中含有的Cl數(shù)目為2NA
B.1.0mol/LCaCl2溶液中含有的Cl-數(shù)目為2NA
C.7.8gNa2O2晶體中含有的Na+數(shù)目為0.1NA
D.2.0g重水(2H216O)中含有的中子數(shù)目為NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A. 的一溴代物和的一溴代物都有4種(不考慮立體異構(gòu))
B. CH3CH=CHCH3分子中的四個(gè)碳原子在同一直線上
C. 按系統(tǒng)命名法,化合物的名稱是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
D. 與都是α-氨基酸且互為同系物
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】藥物貝諾酯可由乙酰水楊酸和對(duì)乙酰氨基酚在一定條件下反應(yīng)制得:
下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 貝諾酯分子中有三種含氧官能團(tuán)
B. 可用FeCl3溶液區(qū)別乙酰水楊酸和對(duì)乙酰氨基酚
C. 乙酰水楊酸和對(duì)乙酰氨基酚均能與NaHCO3溶液反應(yīng)
D. 貝諾酯與足量NaOH 溶液共熱,最終生成乙酰水楊酸鈉和對(duì)乙酰氨基酚鈉
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】燃燒法是測(cè)定有機(jī)化合物分子式的一種重要方法。0.05mol某烴完全燃燒后,測(cè)得生成的二氧化碳為5.6L(STP)、生成的水為5.4g。請(qǐng)通過(guò)計(jì)推導(dǎo)該烴的分子式,并寫(xiě)出它可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及對(duì)應(yīng)的名稱。_______________
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