【題目】氮及其化合物在生活和生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。
(1)合成氨用的H2可以CH4為原料制得。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。則CH4(g) 與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________。
(2)氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的合成塔中發(fā)生反應(yīng):2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。下圖為合成塔中不同氨碳比a[n(NH3)/n(CO2)]和水碳比b[n(H2O)/n(CO2)]=1時(shí)二氧化碳轉(zhuǎn)化率(x%)的曲線圖。請(qǐng)畫出在相同條件下,a=3.5~4.5范圍內(nèi),b[n(H2O)/n(CO2)]=1.5時(shí)的二氧化碳轉(zhuǎn)化率(x%)的曲線圖。_______。
(3)疊氮酸鈉(NaN3)常用于汽車安全氣囊中,工業(yè)生產(chǎn)NaN3主要是在175 ℃時(shí)把NaNO3粉末加到熔化的NaNH2中,此外還生成兩種常見的堿性物質(zhì),請(qǐng)寫出上述過(guò)程的化學(xué)方程式:__________________。
(4)疊氮酸(HN3)是一種一元弱酸,在水溶液中存在:HN3H++N,常溫下將a mol NaN3加入到b L c mol·L-1的HN3溶液中,所得溶液呈中性,計(jì)算該溫度下HN3的電離平衡常數(shù)Ka=____________(用含字母的代數(shù)式表示,忽略溶液體積變化)。
(5)羥胺NH2OH可以看作是NH3分子內(nèi)的一個(gè)氫原子被羥基取代的衍生物。以硝酸、硫酸水溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解,在汞電極上NO可轉(zhuǎn)化為NH2OH,以鉑為另一極,則該電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式為_____________________________________________________________。
【答案】 CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=161.1 kJ·mol-1 )NaNO3+3NaNH2===NaN3+3NaOH+NH3 ↑ 2HNO3+2H2O2NH2OH+3O2↑
【解析】本題以氮及其化合物考查化學(xué)反應(yīng)原理,涉及的考點(diǎn)有蓋斯定律、熱化學(xué)方程式的書寫、平衡常數(shù)的計(jì)算、電極反應(yīng)式的書寫等。(1)圖1、圖2、圖3寫出熱化學(xué)方程式分別為:①CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-282kJmol-1②H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJmol-1③CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-846.3kJmol-1,由③-(①+②×3)得:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+161.1kJmol-1,故答案為:CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=+161.1 kJ·mol-1;(2) 當(dāng)水碳比由1增大到1.5時(shí),結(jié)合方程式2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(g),平衡向逆向移動(dòng),二氧化碳轉(zhuǎn)化率降低,故其在相同條件下,a=3.5~4.5范圍內(nèi),b[n(H2O)/n(CO2)]=1.5時(shí)的二氧化碳轉(zhuǎn)化率(x%)的曲線圖為:;(3) 175 ℃時(shí)把NaNO3粉末加到熔化的NaNH2中制備NaN3,還生成兩種常見的堿性物質(zhì)為NaOH和NH3,化學(xué)反應(yīng)方程式為:NaNO3+3NaNH2===NaN3+3NaOH+NH3 ↑;(4) 溶液呈中性,c(H+)=10-7,因電離是微弱的,則c(N)==,c(HN3)= c mol·L-1,Ka===;(5)由題意可知陰極反應(yīng)物為NO3—,產(chǎn)物為NH2OH,陽(yáng)極產(chǎn)物為氧氣,故電解反應(yīng)為2HNO3+2H2O2NH2OH+3O2↑。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是
A. 澄清透明的溶液中: Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B. c(H+)/ c(OH-) = 1×10-12的溶液中:K+、Na +、CO32-、NO3-
C. c(Fe3+) =1 mol·L-1的溶液中: Na+、NH4+、AlO2-、SO42-
D. 能使甲基橙變紅的溶液中: K+、NH4+、SO42-、HCO3-
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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.氫氧化鈉可用食物調(diào)整堿性的添加劑
B.棉、麻完全燃燒可以生成CO2和H2O
C.脂肪在一定條件下都能發(fā)生水解反應(yīng)
D.汽油、柴油、煤油的主要成分都是碳?xì)浠衔?/span>
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),通常用來(lái)洗滌鉑絲的是( )
A.硫酸B.燒堿溶液C.稀鹽酸D.蒸餾水
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某校課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究木炭與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成氣體的成分.
(1)【實(shí)驗(yàn)探究】
木炭與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:C+2H2SO4(濃)═CO2↑+2SO2↑+2H2O,其中濃H2S04所起的作用是(填“氧化劑”或“還原劑”).若有0.2mol的H2S04完全參加反應(yīng),則消耗碳的質(zhì)量是g,(碳的摩爾質(zhì)量為12gmol﹣1)同時(shí)產(chǎn)生的CO2的體積是(標(biāo)況下)L
(2)A裝置中品紅溶液顏色(填“褪色”或“不褪色”),證明含有氣體.
(3)B裝置的作用是列用足量的酸性高錳酸鉀溶液除盡SO2氣體.
C裝置中的澄清石灰水是用來(lái)檢驗(yàn)CO2氣體,現(xiàn)象是產(chǎn)生沉淀(填“白色”或“黃色”).
(4)【實(shí)驗(yàn)討論】
有同學(xué)對(duì)B裝置能否除盡SO2氣體有有疑義,你認(rèn)為應(yīng)該在B、C裝置之間連接右圖中裝置,以確定SO2是否除盡.
(5)【聯(lián)系實(shí)際】
煤和石油的燃燒過(guò)程中都有二氧化硫和二氧化碳排放,其中二氧化硫造成的環(huán)境影響主要是 , 二氧化碳造成的環(huán)境影響主要是 . (每空格只填一個(gè)選頊)
A.酸雨 B.破壞臭氧層 C.溫室效應(yīng)
(6)目前,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、倡導(dǎo)低碳生活成為國(guó)民的共識(shí).請(qǐng)你舉一個(gè)體現(xiàn)低碳理念的事例 .
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列化合物在核磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩組峰,且其峰面積之比為2:1的有( 。
A.乙酸甲酯
B.對(duì)苯二酚
C.2﹣甲基丙烷
D.對(duì)苯二甲酸
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】石油產(chǎn)品含有多種含硫物質(zhì),如H2S、COS等。
(1)一種脫硫工藝為:真空K2CO3-克勞斯法。
①K2CO3溶液吸收H2S的反應(yīng)為K2CO3+H2S=KHS+KHCO3,該反應(yīng)的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值為1gK=___。
(已知:H2CO3 lgK1=-6.4, lgK2=-10.3;H2S 1gK1=-7,lgK2=-19)
②已知下列熱化學(xué)方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H1 =-1172kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) △H2 =-632kJ·mol-1
克勞斯法回收硫的反應(yīng)為SO2氣體和H2S氣體反應(yīng)生成S(s),則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________________。同時(shí),COS發(fā)生水解反應(yīng): COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g) △H>0,結(jié)合以上兩個(gè)反應(yīng),克勞斯法選擇反應(yīng)溫度為300℃,溫度低有利于____,但溫度過(guò)低會(huì)使硫析出,降低催化劑活性,反應(yīng)過(guò)慢,以及不利于_______________。
(2)石灰石料漿作為脫硫劑可有效吸收廢氣中的SO2,將CO2氣體通入石灰石料漿罐對(duì)CaCO3脫硫劑進(jìn)行活化處理可明顯提高CaCO3脫硫的效率,活化后的主要脫硫反應(yīng)之一為:2Ca2++2SO2+O2+3H2O = 2CaSO4·H2O+4H+。
①?gòu)U氣經(jīng)脫硫后,除水蒸氣外,________(填氣體化學(xué)式)含量明顯增多。
②其他條件一定,物料比為1.2時(shí),脫硫反應(yīng)的速率受Ca2+濃度的影響。圖中a點(diǎn)是Ca(OH)2為脫硫劑時(shí)的脫硫效率,曲線表示CaCO3活化時(shí)間對(duì)脫硫效率的影響。
I.CaCO3與SO2反應(yīng)的速率明顯低于Ca(OH)2與SO2反應(yīng)的速率,其原因是________。
II.a點(diǎn)和b點(diǎn)脫硫效率接近的原因是________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】還原鐵粉是化工生產(chǎn)及實(shí)驗(yàn)室中常用的還原劑。工業(yè)上以綠礬為原料制備還原鐵粉的工藝如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)酸溶過(guò)程中硫酸的作用是________________________ 。
(2)轉(zhuǎn)化的目的是制得FeCO3,加液時(shí)應(yīng)將(NH4)2CO3溶液加入到FeSO4中,原因是_____________。
(3)轉(zhuǎn)化過(guò)程中溫度不超過(guò)35℃,原因是___________________________ 。
(4)生成的FeCO3沉淀需充分洗滌,檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是___________________ 。
(5)將FeCO3濁液暴露在空氣中,固體表面變?yōu)榧t褐色,同時(shí)釋放出CO2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________ 。
(6)在焙燒過(guò)程中需加入CaCO3進(jìn)行脫硫處理。下圖為加CaCO3和不加CaCO3對(duì)還原鐵粉產(chǎn)率的影響,據(jù)圖分析CaCO3的另一作用為________________________ 。
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