題目列表(包括答案和解析)
工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)為:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2O(g)△H。
(1)已知?dú)錃獾娜紵裏釣?/span>285.8 kJ/mol。
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)? △H=-92.4 kJ/mol;
H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0 kJ/mol;
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.6 kJ/mol。
則上述工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)的△H=???????????????????????? 。
(2)在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表:
①反應(yīng)在第2 min到第4 min時(shí),O2的平均反應(yīng)速率為?????????????????? 。
②反應(yīng)在第6 min時(shí)改變了條件,改變的條件可能是????????? (填序號(hào))。
A.使用催化劑????? B.升高溫度? C.減小壓強(qiáng)????? D.增加O2的濃度
③下列說(shuō)法中能說(shuō)明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2 O(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是??????? (填序號(hào))。
A.單位時(shí)間內(nèi)生成n mol NO的向時(shí),生成n mol NH3
B.條件一定,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
C.百分含量w(NH3)=w(NO)
D.反應(yīng)速率v(NH3):u(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6
E.若在恒溫恒壓下容積可變的容器中反應(yīng),混合氣體的密度不再變化
(3)某研究所組裝的CH3OH-O2燃料電池的工作原理如圖所示。
①該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為____????? 。
②該電池正極的電極反應(yīng)式為:???????????????????????? 。
③以此電池作電源,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理(裝置如圖所示)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁并有氣泡產(chǎn)生,其原因可能是?????????????????????????????????? (用相關(guān)的離子方程式表示)。
工業(yè)制鈦白粉產(chǎn)生的廢液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可利用酸解法生產(chǎn)補(bǔ)血?jiǎng)┤樗醽嗚F。其生產(chǎn)流程如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中電離為TiO2+和SO42-。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出TiOSO4水解生成鈦酸H4TiO4的離子方程式 。步驟①中加入足量鐵屑的目的是 。
(2)工業(yè)上由H4TiO4可制得鈦白粉TiO2。TiO2直接電解還原法(劍橋法)生產(chǎn)鈦 是一種較先進(jìn)的方法,電解質(zhì)為熔融的CaCl2,原理如圖所示,陰極的電極反應(yīng)為_(kāi)______________。
(3)步驟②的離子方程式是 ,所得副產(chǎn)品主要 是__________(填化學(xué)式)。
(4)步驟④的結(jié)晶過(guò)程中必須控制一定的真空度,原因是 。
(5)乳酸可由乙烯經(jīng)下列步驟合成:
上述合成路線的總產(chǎn)率為60%,乳酸與碳酸亞鐵反應(yīng)轉(zhuǎn)化為乳酸亞鐵晶體的產(chǎn)率為90%,則生產(chǎn)468 kg乳酸亞鐵晶體(M=234 g/mol)需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的乙烯 m3。
工業(yè)制鈦白粉產(chǎn)生的廢液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可利用酸解法生產(chǎn)補(bǔ)血?jiǎng)┤樗醽嗚F。其生產(chǎn)流程如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中電離為TiO2+和SO42-。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出TiOSO4水解生成鈦酸H4TiO4的離子方程式 。步驟①中加入足量鐵屑的目的是 。
(2)工業(yè)上由H4TiO4可制得鈦白粉TiO2。TiO2直接電解還原法(劍橋法)生產(chǎn)鈦 是一種較先進(jìn)的方法,電解質(zhì)為熔融的CaCl2,原理如圖所示,陰極的電極反應(yīng)為_(kāi)______________。
(3)步驟②的離子方程式是 ,所得副產(chǎn)品主要 是__________(填化學(xué)式)。
(4)步驟④的結(jié)晶過(guò)程中必須控制一定的真空度,原因是 。
(5)乳酸可由乙烯經(jīng)下列步驟合成:
上述合成路線的總產(chǎn)率為60%,乳酸與碳酸亞鐵反應(yīng)轉(zhuǎn)化為乳酸亞鐵晶體的產(chǎn)率為90%,則生產(chǎn)468 kg乳酸亞鐵晶體(M=234 g/mol)需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的乙烯 m3。
工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)為:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2O(g)△H。
(1)已知?dú)錃獾娜紵裏釣?85.8 kJ/mol。
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol;
H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0 kJ/mol;
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.6 kJ/mol。
則上述工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)的△H= 。
(2)在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表:
①反應(yīng)在第2 min到第4 min時(shí),O2的平均反應(yīng)速率為 。
②反應(yīng)在第6 min時(shí)改變了條件,改變的條件可能是 (填序號(hào))。
A.使用催化劑 B.升高溫度 C.減小壓強(qiáng) D.增加O2的濃度
③下列說(shuō)法中能說(shuō)明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2 O(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填序號(hào))。
A.單位時(shí)間內(nèi)生成n mol NO的向時(shí),生成n mol NH3
B.條件一定,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
C.百分含量w(NH3)=w(NO)
D.反應(yīng)速率v(NH3):u(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6
E.若在恒溫恒壓下容積可變的容器中反應(yīng),混合氣體的密度不再變化
(3)某研究所組裝的CH3OH-O2燃料電池的工作原理如圖所示。
①該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為_(kāi)___ 。
②該電池正極的電極反應(yīng)式為: 。
③以此電池作電源,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理(裝置如圖所示)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁并有氣泡產(chǎn)生,其原因可能是 (用相關(guān)的離子方程式表示)。
工業(yè)制純堿的第一步是通過(guò)飽和食鹽水、氨和二氧化碳之間的反應(yīng),制取碳酸氫鈉晶體。該反應(yīng)原理可以用以下化學(xué)方程式表示,此反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
NH3 + CO2 + H2O + NaCl(飽和) NaHCO3(晶體)↓+ NH4Cl
(1)某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用上述反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如圖所示裝置,制取碳酸氫鈉晶體。C燒杯中盛有冰水,D中裝有蘸稀硫酸的脫脂棉,圖中夾持裝置已略去。
可選用的藥品有:a.石灰石 b.生石灰 c.6 mol/L鹽酸 d.稀硫酸 e.濃氨水
f.飽和氯化鈉溶液。
①A中制備氣體時(shí),所需藥品是(選填字母代號(hào)) ;
②B中盛有飽和碳酸氫鈉溶液,其作用是 ;
③在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,向C中通入氣體是有先后順序的,應(yīng)先通入氣體的化學(xué)式為 ;
④檢驗(yàn)D出口處是否有氨氣逸出的方法是 。
(2)該小組同學(xué)為了測(cè)定C中所得晶體的碳酸氫鈉的純度(假設(shè)晶體中不含碳酸鹽雜質(zhì)),將晶體充分干燥后,稱量質(zhì)量為wg。再將晶體加熱到質(zhì)量不再變化時(shí),稱量所得粉末質(zhì)量為mg。然后進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn):
①在操作II中,為了判斷加入氯化鈣溶液是否過(guò)量,其中正確的是(選填字母序號(hào)) ;
A.在加入氯化鈣溶液后,振蕩、靜置,向溶液中繼續(xù)加入少量氯化鈣溶液
B.在加入氯化鈣溶液后,振蕩、靜置,向溶液中再加入少量碳酸鈉溶液
C.在加入氯化鈣溶液后,振蕩、靜置,取上層清液再加入少量碳酸鈉溶液
②操作III的方法為 、 、 ;
③所得晶體中碳酸氫鈉的純度為 。
例2.從某些性質(zhì)看,NH3與H2O相當(dāng),NH4+與H3O+,NH2―與O2―都有相當(dāng)關(guān)系,下列有關(guān)方程式不正確的是 ( )
A. NH4Cl+KNH2=KCl+2NH3↑
B. M+2NH3=M(NH2)2+H2↑(M為二價(jià)活潑金屬)
C. 2NH4Cl+MNH=MCl2+NH3
D. 2NH4Cl+MO=M(NH2)2+2HCl+H2O
解析:A中KNH2可看成KOH,反應(yīng)正確,B中NH3可看成H2O,反應(yīng)正確,C中MNH可看成MO,反應(yīng)同樣也正確,而D中若將NH4Cl看成H3OCl即HCl,則有反應(yīng)2NH4Cl+MO=MCl2+NH3↑+H2O
例3.某化學(xué)課外小組所做實(shí)驗(yàn)的示意圖如下圖
圖中“ ”表示氣體流向,M是一種子純凈而干燥的氣體,Y為另一種氣體。當(dāng)與M氣體反應(yīng)時(shí)y氣體過(guò)量,E內(nèi)有棕色氣體產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)所用到的物質(zhì)只能由下列物質(zhì)中選取:Na2CO3、Na2O2 、NaCl、CaCl2、(NH4)2CO3堿石灰等固體及蒸鎦水。據(jù)此實(shí)驗(yàn),完成下列填空:
(1) A中所用裝置的主要儀器有
(2)B中所選的干燥劑是 ,作用是 。
(3)C中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是
(4)制取y氣體的D裝置所用的主要儀器是
制取y的化學(xué)方程式是 。
(1)當(dāng)F中為紫色石蕊試液時(shí),見(jiàn)到的現(xiàn)象是 主要反應(yīng)方程式為 、 。
解析:解此題抓住兩點(diǎn):①產(chǎn)生C(或E)氣體的條件為Pt絲紅熱②E內(nèi)有紅棕色即為NO2,得知M為NH3,y為O2,C中有NO、NO2、H2O(g)等。
答案:(1)大試管,鐵架臺(tái)(附鐵夾),酒精燈,單孔塞和玻璃管。
(2) 堿石灰,既除去水蒸氣又除去CO2.
(3)4NH3+5O
(4)平底燒瓶,分液漏斗,膠塞 ,導(dǎo)管(用錐形瓶代替平底燒瓶也可)
2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O2
(5)紫色石蕊試液變紅,3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3=H++NO ?3。
例4在室溫時(shí)有50ml的混合氣體,它們可能由HCl、NH3、CO2、NO組成。將這些混合氣體通過(guò)濃H2SO4后體積減少為35ml ,再通過(guò)過(guò)量的過(guò)氧化鈉氣體體積又減少為20ml,最后將氣體通過(guò)水,充分反應(yīng)后只剩下10ml 氣體。(所有氣體體積在同溫同壓下測(cè)定)求:
① 混合氣體由哪些氣體組成?它們的各占多少毫升?
② 最后剩余氣體是什么氣體?
解析:50ml混合氣體通過(guò)濃H2SO4體積減少為35ml,則NH3體積為50ml-35ml=15ml。由此確定無(wú)HCl。由題意可知還有CO2和NO。設(shè)含CO2為xml,NO為yml,若最后10ml為NO,則由:3NO2+H2O=2HNO3+NO可知需NO2為30ml>20ml,不合題意,若最后10ml為O2,則由4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知ymlNO需消耗ymlO2,再由2CO2+2Na2O2=2NaCO3+O2得生成O2為ml, 解得
則NH3為15ml,CO2為29ml,NO為6ml
答案:①混合氣體由29mlCO2,15mlNH3,6mlNO組成。②剩余氣體為O2,其體積為10ml.
例5 在密閉容器中,放入碳酸銨和氫氧化鈉固體共Ag,將容器加熱至
解析:可能發(fā)生如下反應(yīng):
(NH4)2CO2 + 2NaOH === 2NH3↑+ 2H2O + Na2CO3 ………①
(NH4)2CO3 === 2NH3↑+ CO2↑+ H2O↑……………………②
在加熱過(guò)程中應(yīng)首先發(fā)生反應(yīng)①,只有當(dāng)(NH4)2CO3過(guò)量時(shí)才能繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)②。并由以上反應(yīng)可以看出,NaOH過(guò)量時(shí)減重少,殘留固體只有兩種情況。一當(dāng)(NH4)2CO3正好作用或過(guò)量時(shí)殘留物為Na2CO3,二當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí)殘留物為Na2CO3和NaOH的混合物,下面分別討論。
10據(jù)反應(yīng)(NH4)2CO3 + 2NaOH === Na2CO3 + 2NH3↑+ 2H2O↑
96 80
176 106 34 36
A B
當(dāng)A/B=176/106即A=B時(shí),兩者恰好反應(yīng)
20當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí),即A>B時(shí),根據(jù)減少質(zhì)量確定(NH4)2CO3質(zhì)量
30當(dāng)(NH4)2CO3過(guò)量,即A<B時(shí),殘留固體為Na2CO3,可確定參加反應(yīng)的NaOH的質(zhì)量。
答案:(1)當(dāng)(NH4)2CO3過(guò)量或正好作用時(shí)
(2)當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí),
4.實(shí)戰(zhàn)演練
一、選擇題:
1、下列氣體中最易液化的是
A、N2 B、O
2、既能用濃硫酸,又能用堿石灰干燥的氣體是
A、Cl2 B、SO
3、下列物質(zhì)中既能與稀硫酸反應(yīng),又能與燒堿溶液反應(yīng)的是
A、NH4Cl B、NH4HS C、NaHCO3 D、FeS
4、下列各組物質(zhì)的空間構(gòu)型完全不同的是
A、NH3和H3O+ B、NH4+和CH4
C、CO2和SiO2 D、金剛石和晶體硅
5、下列各組氣體,在通常條件下能穩(wěn)定共存的是
A、NH3、O2、HCl B、N2、H2、HCl
C、CO2、NO、O2 D、H2S、O2、SO2
6、某混合氣體可能有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸氣中的一種或幾種,當(dāng)依次通過(guò)澄清石灰水(無(wú)渾濁現(xiàn)象),氫氧化鋇溶液(有渾濁現(xiàn)象)。濃H2SO4、灼熱的氧化銅(變紅)和無(wú)水硫酸銅(變藍(lán))時(shí),則可斷定該混合氣體中一定有
A、HCl、CO2、H2 B、CO、H2、H2O
C、CO、H2、NH3 D、HCl、CO、H2O
7、氨水中含氮的微粒最多的是
A、NH3 B、NH3?H2O C、NH4+ D、OH-
8、下列混合物可用加熱方法分離的是
A、碘和氯化銨 B、硫酸鉀和氯酸鉀
C、氯化銨和硫酸鋇 D、碳酸氫鈉和碳酸氫銨
9、限用一種試劑,經(jīng)過(guò)一次性實(shí)驗(yàn)就能鑒別Na2CO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、KNO3溶液,應(yīng)選用
A、AgNO3溶液 B、NaOH溶液
C、Ba(OH)2溶液 D、鹽酸
10、下列各組離子在水溶液中能大量共存的是
A、CO32-、H+、HCO3-、Ca2+ B、NH4+、OH-、Ba2+、NO3-
C、I-、ClO-、NO3-、H+ D、SO32-、SO42-、Na+、OH-
二、填空
11、A、B、C三種氣體,A為無(wú)色,在一定條件下A能與O2反應(yīng)生成B;B不溶于水,它能與O2反應(yīng)生成C;A、C氣體均溶于水,其水溶液分別呈堿性與酸性。推斷。A 、C 。
12、將aL含(NH4)2SO4與NH4NO3的混合液平均分成兩份,向一份中加入b mol燒堿,加熱恰好將其中NH3全部趕出,向另一份中加入BaCl2溶液完全反應(yīng)。消耗c mol BaCl2,原溶液中NO3-的物質(zhì)的量濃度為 。
三、計(jì)算
13、
350體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氨氣溶解在1體積的水里,求這種氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度。(該氨水的密度為
【能力訓(xùn)練答案】
一、選擇題
1、C 2、C 3、B C 4、C 5、B 6、A 7、B
8、C 9、C 10、D
二、填空
11、NH3、NO2
12、
三、計(jì)算
13、
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