【題目】氮是化肥工業(yè)和化工生產(chǎn)的主要原料,工業(yè)上合成氨使用的氫氣主要來(lái)自合成氣(CO、H2混合氣體)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)工業(yè)上合成氨的反應(yīng)原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH 。 已知:
化學(xué)鍵 | H-H | N≡N | N-H |
鍵能/kJ·mol-1 | 436 | 945.6 | 391 |
化學(xué)鍵的鍵能是形成或斷裂1 mol 化學(xué)鍵放出或吸收的能量,單位為kJ/mol。上述反應(yīng)的ΔH________________。
(2)聯(lián)氨(又稱肼,N2H4),試寫(xiě)出聯(lián)氨的電子式_________;聯(lián)氨又可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。
已知:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH1
N2H4(l)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g) ΔH2
則N2(g)+2O2(g)=N2O4 (l) ΔH3=_________
(3)以氨氣代替氫氣來(lái)研發(fā)氨燃料電池是當(dāng)前科研的一個(gè)熱點(diǎn)。氨燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是KOH溶液,其裝置如圖所示。a電極反應(yīng)式為________。若該燃料電池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72 L空氣(假設(shè)空氣中O2體積分?jǐn)?shù)為20%),則理論上消耗NH3的質(zhì)量為_______g。
(4)甲醇燃料電池在生活應(yīng)用也很廣泛,在溫度為650℃的熔融鹽燃料電池中用甲醇、空氣與CO2的混合氣體作反應(yīng)物,鎳作電極,用Li2CO3和Na2CO3混合物作電解質(zhì)。寫(xiě)出該電池的負(fù)極反應(yīng)式______________。
【答案】-92.4 kJ/mol 2ΔH2 –ΔH1 2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O 1.36 CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2↑+2H2O
【解析】
(1)舊鍵的斷裂吸熱,新鍵的形成放熱;
(2)聯(lián)氨的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H2N-NH2;根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算;
(3)根據(jù)裝置圖,a電極為負(fù)極;利用電池兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同進(jìn)行計(jì)算;
(4)根據(jù)電解質(zhì)的成分,則甲醇失電子,與碳酸根離子反應(yīng),生成二氧化碳和水。
(1)舊鍵的斷裂吸熱,新鍵的形成放熱,反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能,則ΔH=945.6+436×3-391×6=-92.4kJ/mol;
(2)聯(lián)氨的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H2N-NH2,則電子式為;①2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH1,②N2H4(l)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g) ΔH2,根據(jù)蓋斯定律,②×2-①即可得到N2(g)+2O2(g)=N2O4 (l),ΔH3=2ΔH2-ΔH1;
(3)根據(jù)裝置圖可知,a電極通入氨氣,生成氮?dú),化合價(jià)升高,失電子,作電池的負(fù)極;n(O2)=6.72 L×20%/22.4L/mol=0.06mol,化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?/span>-2價(jià),轉(zhuǎn)移0.24mol電子,消耗1mol NH3,轉(zhuǎn)移3mol電子,轉(zhuǎn)移0.24mol電子,消耗0.08mol NH3,即1.36g;
(4)Li2CO3和Na2CO3混合物作電解質(zhì),則甲醇失電子,與碳酸根離子反應(yīng),生成二氧化碳和水,負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2↑+2H2O。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是( )
A.0.5molFe在O2中燃燒失去的電子數(shù)為1.5NA
B.8.7gMnO2與40mL10mol·L-1的濃鹽酸充分反應(yīng),生成的氯氣分子數(shù)為0.1NA
C.1molC2H4中所含共用電子對(duì)數(shù)為6NA
D.1L0.5mol·L-1KHCO3溶液中,陰陽(yáng)離子總數(shù)為1NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】第Ⅷ族元素、、性質(zhì)相似,稱為鐵系元素,主要用于制造合金;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)基態(tài)原子核外能量最高的電子位于_______能級(jí),同周期元素中,基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與相同的元素名稱為______________。
(2)與酚類(lèi)物質(zhì)的顯色反應(yīng)常用于其離子檢驗(yàn),已知遇鄰苯二酚()和對(duì)苯二酚()均顯綠色。鄰苯二酚的熔沸點(diǎn)比對(duì)苯二酚_____(填“高”或“低”),原因是_________。
(3)有歷史記載的第一個(gè)配合物是(普魯士藍(lán)),該配合物的內(nèi)界為__________。表為、不同配位數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)的晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能(可衡量形成配合物時(shí),總能量的降低)。由表可知,比較穩(wěn)定的配離子配位數(shù)是__________(填“4”或“6”)。性質(zhì)活潑,易被還原,但很穩(wěn)定,可能的原因是________________。
離子 | 配位數(shù) | 晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能(Dq) |
6 | -8Dq+2p | |
4 | -5.34Dq+2p | |
6 | -12Dq+3p | |
4 | -3.56Dq+3p |
(4)晶體結(jié)構(gòu)中陰陽(yáng)離子的配位數(shù)均為6,則晶胞的俯視圖可能是_______(填選項(xiàng)字母)。若晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為,晶體的密度是________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在密閉容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合發(fā)生下列反應(yīng):N2(g)+3H2(g2NH3(g)ΔH<0。
(1)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),N2和H2的濃度比是___;N2和H2的轉(zhuǎn)化率比是____。
(2)升高平衡體系的溫度(保持體積不變),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量___,密度___(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(3)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),充入氮?dú),并保持體積不變,平衡將____(填“正向”、“逆向”或“不”)移動(dòng)。
(4)若容器恒容、絕熱,加熱使容器內(nèi)溫度迅速升至原來(lái)的2倍,平衡將_____(填“向左移動(dòng)”、“向右移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。達(dá)到新平衡后,容器內(nèi)溫度_____(填“大于”、“小于”或“等于”)原來(lái)的2倍。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列與有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)有關(guān)的敘述不正確的是
A. 乙醇、乙烯均能使酸性KMnO4溶液褪色
B. 光照下甲烷和Cl2的反應(yīng)、在FeBr3催化下苯和Br2的反應(yīng)屬于同一類(lèi)型的反應(yīng)
C. 甲醇、醋酸均能與Na反應(yīng)放出H2,但二者所含官能團(tuán)不相同
D. 甲苯的一氯代物的同分異構(gòu)體有三種
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列化學(xué)用語(yǔ)不正確的是( )
A.次氯酸的結(jié)構(gòu)式:H-O-Cl
B.CO2的電子式:
C.H2O2的電子式:
D.NaCl的形成過(guò)程為:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】[化學(xué)-—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]東晉《華陽(yáng)國(guó)志南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_________,3d能級(jí)上的未成對(duì)的電子數(shù)為______。
(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是_____。
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為______,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_____。
③氨的沸點(diǎn)(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是______;氨是_____分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類(lèi)型為_______。
(3)單質(zhì)銅及鎳都是由______鍵形成的晶體:元素銅與鎳的第二電離能分別為:ICu=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是______。
(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_____。
②若合金的密度為dg/cm3,晶胞參數(shù)a=________nm。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR模型)和雜化軌道理論的敘述中正確的是
A. 凡是中心原子采取sp2雜化的分子,其分子構(gòu)型都是平面三角形
B. 對(duì)于主族元素,中心原子的雜化軌道數(shù)等于價(jià)層電子對(duì)數(shù)
C. 雜化軌道可用于形成鍵、π鍵或用于容納未參與成鍵的弧電子對(duì)
D. Sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化形成的四個(gè)sp3雜化軌道
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在3個(gè)體積均為1 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):SO2(g)+2NO(g)2NO2(g)+S(s)。改變?nèi)萜鱅的反應(yīng)溫度,平衡時(shí)c( NO2)與溫度的關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是
容器 編號(hào) | 溫度/K | 起始物質(zhì)的量/mol | |||
SO2 | NO | NO2 | S | ||
Ⅰ | 0.5 | 0.6 | 0 | 0 | |
Ⅱ | T1 | 0.5 | 1 | 0.5 | 1 |
Ⅲ | T2 | 0.5 | 0.2 | 1 | 1 |
A. 該反應(yīng)的ΔH<0
B. T1時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
C. 容器Ⅰ與容器Ⅱ均在T1時(shí)達(dá)到平衡,總壓強(qiáng)之比小于1:2
D. 若T2<T1,達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅲ中NO的體積分?jǐn)?shù)小于40%
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