【題目】為研究哈伯法合成氨反應(yīng),T℃時,在容積為2 L恒容容器中通入4 mol N2和12mol H2,反應(yīng)如下: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.0kJmol-1,相關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下:
N≡N | H-H | N-H | |
鍵能數(shù)據(jù)( kJ/mol) | 946 | 436 | X |
若25min時反應(yīng)達(dá)到平衡,各物質(zhì)濃度隨時間變化曲線如下圖中甲、乙、丙。回答下列問題:
(1)0-25min內(nèi),反應(yīng)的平均速率v(H2)為_________;表中X=_________________。
(2)T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________ (用最簡分?jǐn)?shù)表達(dá))。
(3)T℃時,若起始充入8mol N2和24 mol H2,則反應(yīng)剛達(dá)到平衡時,表示c( H2)在右圖中相應(yīng)的點為_____(填字母)。
(4)以煤為主要原料的合成氨工業(yè)中,原料氣氫氣常用下述方法獲得:
①C(s) +H2O(g)CO(g) +H2(g) △H1
②CO(g) +H2O(g)CO2(g) +H2(g) △H2
若已知CO和H2的燃燒熱分別為283 kJ·mol-l和285.8kJ·mol-l;H2O( g) =H2O(1) △H =-44kJ·mol-l 則△H2=_______________。
(5)氨氣是生產(chǎn)硝酸的重要原料,其過程如下:
寫出步驟I的化學(xué)方程式:_________________。
(6)下圖是科學(xué)家提出的利用電解法常溫常壓下由氮氣、氫氣合成氨的示意圖:
由圖可知,鈀電極B是電解池的________(填“陰極”或“陽極”);鈀電極A上的電極反應(yīng)式為________。
【答案】 0.12 moI/(L·min) 391 B -41.2 kJ·mol-1 4NH3 +5O24NO +6H2O 陽極 N2+6e-+6H+=2NH3
【解析】(1) 在容積為2 L恒容容器中通入4 mol N2和12mol H2,根據(jù)圖像,0-25min內(nèi),氫氣的濃度變成3mol/L,反應(yīng)的平均速率v(H2)= == 0.12 moI/(L·min); △H=-92.0KJmol-1=946+436×2-6X,解得X=391 KJmol-1,故答案為:0.12 moI/(L·min);391;
(2)T℃時,平衡時c(N2)=1mol/L,c(H2)=3mol/L,c(NH3)=2mol/L,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= = =,故答案為: ;
(3)T℃時,若起始充入8mol N2和24 mol H2,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),若平衡不移動,氫氣的濃度為原來的2倍為6mol.L,而增大壓強(qiáng),平衡正向移動,c( H2)減小,反應(yīng)速率加快,建立平衡需要的時間縮短,故選B;
(4)已知:①CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ/mol;②H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ/mol;③H2O( g) =H2O(1) △H =kJ·mol-l,由蓋斯定律可知,①-②+③可得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-283.0kJ/mol-(-285.8)+(-44 kJ/mol)=-41.2kJ/mol,故答案為: -41.2kJ/mol;
(5)步驟I中氨氣被氧化為NO ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3 +5O24NO +6H2O,故答案為:4NH3 +5O24NO +6H2O;
(6)由圖可知,鈀電極A上氮氣反應(yīng)生成了氨氣,發(fā)生了還原反應(yīng),是陰極,則是鈀電極B是電解池的陽極;鈀電極A上的電極反應(yīng)式為N2+6e-+6H+=2NH3,故答案為:陽極;N2+6e-+6H+=2NH3。
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【題目】下圖為阿托酸甲酯的一種合成路線:
已知:反應(yīng)③為取代反應(yīng),另一反應(yīng)產(chǎn)物為乙醇
請回答下列問題:
(1)已知A為芳香烴,其核磁共振氫譜中出現(xiàn)5個蜂,其面積比為1:1:2:2:2,則A的名稱為___________,
(2)寫出有關(guān)的化學(xué)方程式
反應(yīng)②__________________________;
反應(yīng)③__________________________。
(3)阿托酸甲酯所含官能團(tuán)的名稱為____________________;阿托酸甲酯有多種同分異構(gòu)體,其中苯環(huán)上只有一個支鏈,既能與NaHCO3溶液反應(yīng),又能使溴的四氯化碳溶液褪色的同分異構(gòu)體有__________種(不考慮立體異構(gòu))。
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【題目】一氯甲烷(CH3Cl)是一種重要的化工原料,常溫下它是無色有毒氣體,微溶于水,易溶于乙醇、CCl4等。
(1)甲組同學(xué)在實驗室用下圖所示裝置模擬催化法制備和收集一氯甲烷。
①儀器a的名稱為___________。
②無水ZnCl2為催化劑,a瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。
③裝置B的主要作用是_____________。
(2)乙組同學(xué)選用甲組A、B裝置和下圖所示的部分裝置檢驗CH3Cl中的氯元素。
①乙組同學(xué)的實驗裝置中,依次連接的合理順序為A→B→_____→_____→_____。
②通入一段時間的CH3Cl氣體,打開裝置D中分液漏斗的活塞先后加入兩種試劑,觀察實驗現(xiàn)象。分液漏斗中先后加入的試劑是_______________。
③能證明CH3Cl中含有氯元素的實驗現(xiàn)象是____________。
(3)查閱資料可知:AgNO3的乙醇溶液可以檢驗CH3Cl中的鹵素原子。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
將CH3Cl和CH3Br的混合氣體通入AgNO3的乙醇溶液中,先出現(xiàn)淡黃色沉淀。請依據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋原因__________________。
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【題目】X、Y、Z、M、W為五種短周期元素,X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素,且最外層電子數(shù)之和為15,X與Z可形成XZ2分子;丫與M形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76g·L-1; W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的,下列說法正確的是
A. 原子半徑:W>Z>Y>X>M
B. YZ2溶于水形成的溶液具有較強(qiáng)的氧化性
C. 由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物一定既有離子鍵,又有共價鍵
D. 1 molWM溶于足量水中完全反應(yīng)共轉(zhuǎn)移2mol電子
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【題目】下列基態(tài)原子的外圍價電子排布式中,正確的是( )
A. 3d54s1B. 3d44s2C. 3d94s2D. 3d13p6
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【題目】短周期元素A、B、C、D,它們的原子序數(shù)依次增大。其中A、C與B、D分別是同主族元素。又知B、D兩元素的原子核中質(zhì)子數(shù)之和是A、C兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)和的2倍。這四種元素的單質(zhì)中有2種氣體,2種固體。
(1)寫出元素符號:A______;B______;
(2)寫出元素D在元素周期表中的位置______;
(3)寫出C元素的單質(zhì)與B元素的單質(zhì)在常溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式______;
(4)寫出兩種均含有A、B、C、D四種元素的化合物相互作用逸出氣體的離子方程式______;
(5)A、C組成的化合物,常作為野外考察的取氫(H2)劑。該化合物中加入適量的水,即可形成氫氣。寫出制氫化學(xué)方程式______。
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【題目】高鐵電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓,有廣泛的應(yīng)用前景。總反應(yīng)為:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列敘述錯誤的是
A. 充電時,Zn板應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連
B. 放電時,溶液中的OH-從正極向負(fù)極移動
C. 正極反應(yīng)式為:FeO42-+3e-+4H2O= Fe(OH)3+5OH-
D. 充電時,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時,陰極質(zhì)量增加3.4g
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【題目】NH3與Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物不可能是( )
A.N2、HCl
B.NH4Cl、H2
C.N2、NH4Cl
D.N2、HCl、NH4Cl
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【題目】化學(xué)鍍鎳是指不使用外加電流,利用氧化還原作用在金屬制件的表面上沉積一層鎳的方法。次磷酸鈉(NaH2PO2)是化學(xué)鍍鎳的重要原料,工業(yè)上制備NaH2PO2·H2O的流程如下:
回答下列問題:
⑴次磷酸鈉(NaH2PO2)是次磷酸(H3PO2)與足量NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物,NaH2PO2屬于_______(填“正鹽”“酸式鹽”“堿式鹽”), NaH2PO2中磷元素的化合價為___________。
(2)在反應(yīng)器中加入乳化劑并高速攪拌的目的是________________
(3)在反應(yīng)器中發(fā)生多個反應(yīng),其中白磷(P4)與Ca(OH)2反應(yīng)生成次磷酸鈉及磷化氫的化學(xué)方程式為_________________________
(4)流程中通入CO2的目的是______________,濾渣X的化學(xué)式為_____________
(5)流程中母液中的溶質(zhì)除NaH2PO2外,還有的一種主要成分為_____________
(6)含PH3的廢氣可用NaClO和NaOH的混合溶液處理將其轉(zhuǎn)化為磷酸鹽,該反應(yīng)的離子方程式為____________
(7)某次生產(chǎn)投入的原料白磷為1240 kg,在高速乳化反應(yīng)器中有80%的白磷轉(zhuǎn)化為次磷酸鈉及磷化氫,忽略其它步驟的損失,理論上最終得到產(chǎn)品NaH2PO2·H2O的質(zhì)量應(yīng)為__________kg(NaH2PO2·H2O的相對分子質(zhì)量為106)
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