工業(yè)上以NH3為原料經(jīng)過一系列反應可以得到HNO3。
(1)工業(yè)上NH3的催化氧化反應方程式為 ;為了盡可能多地實現(xiàn)向的轉(zhuǎn)化,請你提出一條可行性建議 。
(2)將工業(yè)廢氣NO與CO混合,經(jīng)三元催化劑轉(zhuǎn)化器處理如下:2CO+2NO2CO2+N2。
已知:
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.0kJ·mol-1
三元催化劑轉(zhuǎn)化器中發(fā)生反應的熱化學方程式為 ;
為了測定在某種催化劑作用下的反應速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度部分數(shù)據(jù)記錄如下:
時間/s | 0 | 2 | 3 | 4 |
c(NO)/mol·L-1 | 1.00×10-3 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
C(CO)/mol·L-1 | | 2.70×10-3 | |
(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2分) 在NO2中通入過量的空氣,然后用水吸收生成硝酸(或其他合理答案)(1分)
(2)2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H=-746.0kJ·mol-1(2分)
①4.25×10-4mol/(L·s) (2分) ②5000(2分) ③CD(2分,各1分)
解析試題分析:
本題是利用NH3制備HNO3一個工業(yè)上的應用。
(1)NH3的催化氧化反應方程式4NH3+5O24NO+6H2O,到,工業(yè)上是將NO2、過量O2通入H2O中,使得全被氧化又同時不產(chǎn)生污染性氣體。
(2)根據(jù)蓋斯定律將上式×2—下式即可得到2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H=-746.0kJ·mol-1
注意熱化學方程式的書寫規(guī)范
v(CO)= =4.25×10-4mol/(L·s) 注意單位書寫
計算K的值,根據(jù)K的表達式:K=,表達式中c都是平衡時的濃度?梢郧蟪銎胶鈺r各物質(zhì)的濃度分別為, c(NO)= 1.00×10-4mol/L,c(CO2)= 9.00×10-4 mol/L, C(CO)= 2.70×10-3 mol/L,c(N2)=4.50×10-4 mol/L,代入上式計算可得結果K=5000
CD都可使平衡正向移動,反應物轉(zhuǎn)化率增大,A和B選項平衡不移動,轉(zhuǎn)化率不變
考點:化學平衡(化學反應速率,轉(zhuǎn)化率,K的計算,蓋斯定律)
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
Ⅰ.恒溫,容積為1 L恒容條件下,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應過程和能量關系如圖1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),請回答下列問題:
(1)寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學方程式:______________________。
(2)ΔH2=__________kJ·mol-1。
Ⅱ.工業(yè)上常利用醋酸和乙醇合成有機溶劑乙酸乙酯:
CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l) ΔH=-8.62 kJ·mol-1
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸點依次為118 ℃、78 ℃和77 ℃。在其他條件相同時,某研究小組進行了多次實驗,實驗結果如圖所示。
(1)該研究小組的實驗目的是___________________________________。
(2)60 ℃下反應40 min與70 ℃下反應20 min相比,前者的平均反應速率________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
(3)如圖所示,反應時間為40 min、溫度超過80 ℃時,乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是_________________________________(寫出兩條)。
Ⅲ.煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題。
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 9 | 1 |
| n(CO) | n(H2O) | n(H2) | n(CO2) |
A | 1 | 5 | 2 | 3 |
B | 2 | 2 | 1 | 1 |
C | 3 | 3 | 0 | 0 |
D | 0.5 | 2 | 1 | 1 |
E | 3 | 1 | 2 | 1 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
硝酸工業(yè)的基礎是氨的催化氧化,在催化劑作用下發(fā)生如下反應:
① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H =" —905" kJ/mol ①主反應
② 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H =" —1268" kJ/mol ②副反應
有關物質(zhì)產(chǎn)率與溫度的關系如甲圖。
(1)由反應①②可知反應⑤N2(g) + O2(g)2NO(g)的反應熱ΔH=
(2)由圖甲可知工業(yè)上氨催化氧化生成 NO時,反應溫度最好控制在
(3)用Fe3O4制備Fe(NO3)3溶液時,需加過量的稀硝酸,原因一:將Fe4O3中的Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,
原因二: (用文字和離子方程式說明)。
(4)將NH3通入NaClO溶液中,可生成N2H4,則反應的離子方程式為 。
(5)依據(jù)反應②可以設計成直接供氨式堿性燃料電池(如乙圖所示),則圖中A為 (填“正極”或“負極”),電極方程式為
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業(yè)上在催化劑作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),圖1表示反應過程中能量的變化情況。
請回答下列問題:
(1)在圖I中,曲線______(填“a”或“b”)表示使用了催化劑;該反應屬于______(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)為探究外界條件對合成甲醇化學反應速率的影響規(guī)律,某科技工作者設計了以下三組實驗,部分數(shù)據(jù)已填人表中,請補充完整。
實驗組 | T/℃ | 起始濃度/mol?L-1 | 等質(zhì)量催化劑的 比表面積/m2?g-1 | |
CO | H2 | |||
① | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
② | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
③ | 350 | | | 124 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
能源是現(xiàn)代社會發(fā)展的支柱之一。
(1)化學反應中的能量變化,通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。
①下列反應中,屬于放熱反應的是___________(填序號)。
a. Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl混合攪拌
b. 高溫煅燒石灰石
c. 鋁與鹽酸反應
②某同學進行如下圖所示實驗,測量稀鹽酸與燒堿溶液中和反應的能量變化。實驗表明:反應溫度升高,由此判斷該反應是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應,其離子方程式是_______________。
(2)電能是現(xiàn)代社會應用最廣泛的能源之一。
下圖所示的原電池裝置中,其負極是_____________________,正極上能夠觀察到的現(xiàn)象是____________________________,正極的電極反應式是_________________________。
原電池工作一段時間后,若消耗鋅6.5g,則放出氣體__________g。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
隨著大氣污染的日趨嚴重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
(1) 用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) ="4NO(g)" + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H=" -574" kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=" -1160" kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H=" -44.0" kJ·mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從而實現(xiàn)對SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時,其中一個反應的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,則另一反應的離子方程式為 。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關反應為:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小組向密閉的真空容器中(假設容器體積不變,固體試樣體積忽略不計)加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下反應,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
濃度/mol·L-1
| NO | N2 | CO2 | ||
0 | 1.00 | 0 | 0 | ||
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 | ||
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 | ||
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(15分)(1)25℃時,0.1 mol·L-1的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=1010。請回答下列問題:
①HA是________(填“強電解質(zhì)”或“弱電解質(zhì)”);
②在加水稀釋HA溶液的過程中,隨著水量的增加而減小的是________(填字母)。
A.c(H+)/c(HA) B.c(HA)/(A-) C.c(H+)與c(OH-)的乘積 D.c(OH-)
③若M溶液是由上述HA溶液V1 mL與pH = 12的NaOH溶液V2 mL混合充分反應而得,則下列說法中正確的是
A.若溶液M呈中性,則溶液M中c(H+) + c(OH-) = 2.0×10-7 mol·L-1
B.若V1 =V2 ,則溶液M的pH一定等于7
C.若溶液M呈酸性,V1一定大于V2
D.若溶液M呈堿性,V1一定小于V2
(2)若已知在25℃,AgCl的Ksp = 1.8×10-10,現(xiàn)將足量AgCl分別放入:①100 mL 蒸餾水中;②100 mL 0.2mol·L-1 AgNO3溶液中;③100 mL 0.1mol·L-1 AlCl3溶液中;④100 mL 0.1mol·L-1鹽酸中,充分攪拌后,相同溫度下c(Ag+)由大到小的順序是 (用序號連接)
(3)若1mol SO2(g)氧化為1mol SO3(g)的ΔH =-99kJ·mol-1,單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ·mol-1,則由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH =
(4)對于2NO2(g)N2O4(g) ΔH < 0反應,在溫度為T1,T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。則下列說法正確的是 。
①.A、C兩點的反應速率:A>C
②.A、C兩點氣體的顏色:A深、C淺
③.B、C兩點的氣體的平均分子質(zhì)量:B<C
④.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱方法
(5)下圖是利用甲烷燃料電池電解50 mL 2 mol·L-1的氯化銅溶液的裝置示意圖:
請回答:
① 甲烷燃料電池的負極反應式是 。
② 當線路中有0.2 mol電子通過時,陰極增重____g。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:問答題
硼及其化合物在耐髙溫合金工業(yè)、催化劑制造、髙能燃料等方面應用廣泛。
(1)氮化硼是一種耐高溫材料,巳知相關反應的熱化學方程式如下:
2B(s)+N2(g)= 2BN(s) ΔH="a" kJ ? mol-1
B2H6 (g)=2B(s) + 3H2 (g) ΔH =b kJ ? mol-1
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) ΔH ="c" kJ? mol-1
①反應B2H6(g)+2NH3(g)=2BN(s)+6H2(g) ΔH = (用含a、b、c的代數(shù)式表示)kJ ·mol-1。
②B2H6是一種髙能燃料,寫出其與Cl2反應生成兩種氯化物的化學方程式: 。
(2)硼的一些化合物的獨特性質(zhì)日益受到人們的關注。
①最近美國化學家杰西·薩巴蒂尼發(fā)現(xiàn)由碳化硼制作的綠色焰火比傳統(tǒng)焰火(硝酸鋇)更安全,碳化硼中硼的質(zhì)量分數(shù)為78. 6%,則碳化硼的化學式為 。
②近年來人們將LiBH4和LiNH2球磨化合可形成新的化合物Li3BN2H8和Li4BN3 H10,Li3BN2H8球磨是按物質(zhì)的量之比n(LiNH2) : n(LiBH4) =" 2" : 1加熱球磨形成的,反應過程中的X衍射圖譜如圖所示。
Li3BN2H8在大于250℃時分解的化學方程式為 ,Li3BN2H8與Li4BN3H10的物質(zhì)的量相同時,充分分解,放出等量的H2,Li4BN3 H10分解時還會產(chǎn)生固體Li2NH和另一種氣體,該氣體是 。
(3)直接硼氫化物燃料電池的原理如圖,負極的電極反應式為 。電池總反應的離子方程式為 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下:
步驟一:用量筒量取50ml 0.50 mol?L-1鹽酸倒入小燒杯中,測出鹽酸溫度t1;
步驟二:用另一量筒量取50ml 0.55 mol?L-1 NaOH溶液,并用另一溫度計測出其溫度t2;
步驟三:將NaOH溶液倒入小燒杯中,設法使之混合均勻,測得混合液最高溫度t3。
回答下列問題:
(1)步驟三中倒入NaOH溶液的正確操作是__________。
A.沿玻璃棒緩慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(2)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是________(填序號)。
A.輕輕地振蕩燒杯 B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C.用溫度計小心攪拌 D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動
(3)___________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和鹽酸測中和熱,理由是________________________________________。
(4)在反應中若因為有放熱現(xiàn)象,而造成少量HCl在反應中揮發(fā),則測得的中和熱_______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com