【題目】用N2和H2可以實現(xiàn)NH3的工業(yè)合成,而氨又可以進一步制備硝酸,在工業(yè)上一般可進行連續(xù)生產(chǎn)。請回答下列問題:

(1)已知:N2(g)+O2(g) = 2NO(g)△H=+180.5kJ/mol,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol,寫出氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮氣體和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為_________。

(2)N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注,F(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖所示,其中Y為CO2。

寫出石墨I電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式_______________________________,在電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式為__________________________________

(3)以甲醇燃料電池為電源,用惰性電極電解飽和NaCl溶液時,每消耗0.2mol CH3OH,陰極產(chǎn)生標(biāo)況下氣體的體積為________L。

(4)在一定體積的密閉容器中,進行如下化學(xué)反應(yīng): N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表:

t/K

298

398

498

K/(mol·L-1)2

4.1106

K1

K2

完成下列問題:

①已知該反應(yīng)能夠自發(fā)進行,試比較K1、K2的大小:K1_______ K2(填“>”、“=”或“<”);

②在同溫同壓時判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_________(填序號);

A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆) B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆)

C.容器內(nèi)壓強保持不變 D.混合氣體的密度保持不變

(5)鹽酸肼(N2H6Cl2)是一種重要的化工原料,屬于離子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理與NH4Cl類似。

①寫出鹽酸肼第一步水解反應(yīng)的離子方程式__________________________________;

②鹽酸肼水溶液中離子濃度的排列順序不正確的是__________(填序號)。

A.c(Cl)>c(N2H62+)> c(OH)> c(H+)

B.c(Cl)>c([N2H5·H2O]+)> c(H+)>c(OH)

C.2 c(N2H62+)+ c([N2H5·H2O]+)+c(H+)= c(Cl)+c(OH)

D.c(N2H62+)> c(Cl)>c(H+)>c(OH)

【答案】14NH3g+5O2g=4NOg+6H2Og△H=﹣905.0kJ/mol

2H2+CO32﹣2e=CO2+H2O;N2O4+2HNO3﹣2e=2N2O5+2H+;

313.44;(4>;②AC;

5①N2H62++H2O[N2H5H2O]++H+;

②BCD

【解析】

1N2g+O2g═2NOg△H="+180.5kJ/mol" ①

N2g+3H2g═2NH3g△H=﹣92.4kJ/mol ②

2H2g+O2g═2H2Og△H=﹣483.6kJ/mol ③

由蓋斯定律①×2﹣②×2+③×3得:4NH3g+5O2g═4NOg+6H2Og△H=905.0kJ/mol

2)燃料原電池中,負(fù)極上燃料失電子和碳酸根離子反應(yīng)生成二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為H2+CO32﹣2e=CO2+H2O;N2O5中氮元素的化合價是+5價,而硝酸中氮元素也是+5價.因此應(yīng)該在左側(cè)生成N2O5,即在陽極區(qū)域生成,據(jù)電極反應(yīng)離子放電順序可知:陰極發(fā)生2H++2e=H2的反應(yīng),則陽極為N2O4+2HNO3﹣2e=2N2O5+2H+

3)用該電池作電源,用惰性電極電解飽和NaCl溶液時,CH3OH﹣6e+8OH=CO32+6H2O,每消耗0.2mol CH3OH,轉(zhuǎn)移電子1.2mol,陰極電極反應(yīng)為2H++2e=H2,產(chǎn)生標(biāo)況下氣體的體積=0.6mol×22.4L/mol=13.44L

4該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,生成物濃度減小,反應(yīng)物濃度增大,所以K1K2,故答案為:>;

②A、不同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比是平衡狀態(tài),能證明正逆反應(yīng)速率相等,故A正確;

B、不同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比是平衡狀態(tài),2vN2(正)=vH2(逆)不是平衡狀態(tài),故B錯誤;

C、容器內(nèi)壓強不變,氣體的物質(zhì)的量不變,該反應(yīng)達平衡狀態(tài),故C正確;

D、如果是在密閉容器中反應(yīng),質(zhì)量不變,體積不變,密度始終不變,故D錯誤;

5因水解與NH4Cl類似,則N2H62+水解結(jié)合H2O電離生成的OH,則水解離子反應(yīng)為N2H62++H2O[N2H5H2O]++H+

2A.由鹽酸肼的化學(xué)式為N2H6Cl2,則cCl)>cN2H62+),又水解顯酸性,則cH+)>cOH),由水解的程度很弱,則cN2H62+)>cH+),即離子濃度的大小關(guān)系為cCl)>cN2H62+)>cH+)>cOH),故A正確;

B.由水解方程式N2H62++H2O[N2H5H2O]++H+,可知c[N2H5H2O+]=cH+),故B錯誤;

C.根據(jù)電荷守恒可得:2cN2H62++c[N2H5H2O+]+cH+=cCl+cOH),故C錯誤;

D.根據(jù)A可知顯然D錯誤,故D錯;故答案為:BCD

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】CoCl2溶解于鹽酸中可以形成CoCl42-,在溶液中存在下面的化學(xué)平衡:

Co2(aq)+4Cl(aq) CoCl42-(aq) ΔH>0

粉紅色 藍色

下列說法正確的是

A. 升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小

B. 該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(CoCl42-)/[c(Co2)c4(Cl)]

C. 將盛有CoCl2和鹽酸混合液的試管置于熱水中,試管內(nèi)溶液為紅色

D. 增大Cl濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動,Co2、Cl濃度都減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1)在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的KOH水溶液中,OHH2O數(shù)目之比是________。

2)由硫酸鉀、硫酸鐵和硫酸組成的混合溶液,其中c(H)=0.1 mol/L,c(Fe3)=0.3 mol/L,c(SO42-)=0.6 mol/L,則c(K)為________。

3)相同物質(zhì)的量濃度的氯化鈉、氯化鎂、氯化鋁溶液,分別與硝酸銀溶液反應(yīng),當(dāng)生成沉淀的質(zhì)量之比為321時,消耗三種鹽溶液的體積比為________。

4A物質(zhì)按下式分解:2A=B↑+ 2C↑ + 2D↑,測得生成的混合氣體在相同條件下的密度是O2密度的m倍,則A的摩爾質(zhì)量為______________。

5)某狀況下a L氨氣(此時氣體摩爾體積為Vm)溶解在一定量的水中形成b mL氨水溶液,所得溶液的密度為ρ g/mL,則該氨水的物質(zhì)的量濃度可表示為________mol/L;氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2019年是國際化學(xué)元素周期表年。下列有關(guān)元素周期表的說法正確的是(

A. 最新的元素周期表有八個周期

B. 主族就是周期表中只有短周期元素的縱列

C. 一般在過渡元素中尋找一些化學(xué)反應(yīng)新型催化劑

D. 元素周期表第8、910三縱列合稱ⅧB族,是元素周期表中元素種類最多的族

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組離子在相應(yīng)的條件下可能大量共存的是

A. 能使pH試紙變紅的溶液中:CO32-、K、Cl、Na

B. 由水電離產(chǎn)生的c(OH)=1×1010 mol·L1的溶液中:NO3-、Mg2、Na、SO42-

C. c(OH)/c(H)=1×1012的溶液中:NH4+、Fe2、Cl、NO3-

D. Kw/c(H+)=1010 mol·L1的溶液中:Na、HCO3-、Cl、K

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等雜質(zhì),某同學(xué)設(shè)計了一種制備精鹽的實驗方案,步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量):

(1)操作Ⅰ需要用到的玻璃儀器有________,操作Ⅱ的名稱是________

(2)試劑①、②、③其實是三種物質(zhì):飽和Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液,這三種物質(zhì)的加入順序可能有多種情況,下列選項中正確的是________。

A.飽和Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液

B.BaCl2溶液、飽和Na2CO3溶液、NaOH溶液

C.NaOH溶液、BaCl2溶液、飽和Na2CO3溶液

D.飽和Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液

(3)固體丁是混合物,除含有泥沙、CaCO3、BaSO4外,還含有________(填化學(xué)式)。

(4)在混合物乙中分別加入試劑①、②、③的過程中,判斷滴加BaCl2溶液已過量的方法是:加入BaCl2溶液后,靜置,在上層清液中,________

(5)若先用適量鹽酸調(diào)節(jié)pH值再進行操作Ⅰ,將對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響,其原因是______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知化學(xué)反應(yīng)①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其化學(xué)平衡常數(shù)為K1;化學(xué)反應(yīng)②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其化學(xué)平衡常數(shù)為K2,在溫度973 K1173 K的情況下,K1K2的值分別如下:

溫度

K1

K2

973 K

1.47

2.38

1 173 K

2.15

1.67

(1)通過表格中的數(shù)值可以推斷:反應(yīng)①是_______(吸熱放熱”)反應(yīng)。

(2)現(xiàn)有反應(yīng)③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),請你寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3的表達式:K3=______。

(3)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1K2K3之間的關(guān)系式為__________,據(jù)此關(guān)系式及上表數(shù)據(jù),能推斷出反應(yīng)③是________(吸熱放熱”)反應(yīng)。

(4)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動,可采取的措施有______ 、_____ (填寫字母序號)。

A.縮小反應(yīng)容器的容積 B.擴大反應(yīng)容器的容積

C.升高溫度 D.使用合適的催化劑

E.設(shè)法減小平衡體系中的CO的濃度

(5)圖甲、乙分別表示反應(yīng)③在t1時刻達到平衡,t2時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況:

①圖甲中t2時刻發(fā)生改變的條件是__________。

②圖乙中t2時刻發(fā)生改變的條件是__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1)等質(zhì)量的COSO2分別裝入同溫同體積的容器,所含氧原子之比___,壓強之比___。

2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,由COCO2組成的混合氣體8.96L,質(zhì)量是16g。此混合物中COCO2的物質(zhì)的量之比是___,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是___。

3)將標(biāo)準(zhǔn)狀況下aLHCl(g)溶于1000g水,得到的鹽酸的密度為bg/cm3,則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為___mol·L-1。

41.2041023NH4+的物質(zhì)的量為__mol,質(zhì)量為____g.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氯氣通入NaOH溶液中會發(fā)生反應(yīng):Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是

A.Cl2B.NaOHC.NaClD.NaClO

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