19.含氮化合物是化學(xué)與工業(yè)中運(yùn)用廣泛的物質(zhì).

(1)該小組利用電解原理設(shè)計了如圖1裝置進(jìn)行H2還原NO的實(shí)驗(yàn)(高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),金屬鈀薄膜做電極).鉑電極B是陽極,鈀電極A的電極反應(yīng)式為2NO+4H++4e-=N2+2H2O.
(2)若工業(yè)廢水中的NO2-的濃度約為1.0×10-4 mol•L-1,取工業(yè)廢水5mL 于試管中,滴加2滴0.1mol•L-1的硝酸銀溶液,能否看到沉淀現(xiàn)象?試通過計算說明.(注:1mL溶液以20滴計;Ksp(AgNO2)=2×10-8
(3)已知鍵能數(shù)據(jù),H-H 436,S=S 255,H-S 339,單位kJ/mol.請計算熱化學(xué)方程式2H2(g)+S2(g)=2H2S(g)的△H=-229KJ/mol
(4)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g).
實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:
溫度(℃)15.020.025.030.035.0
平衡氣體總濃度(×10-3mol/L)2.43.44.86.89.4
?根據(jù)表中數(shù)據(jù),列式計算25.0℃時的分解平衡常數(shù):K=c(CO2)•c2(NH3)=[4.8×10-3×$\frac{2}{3}$]2×[4.8×10-3×$\frac{1}{3}$]=1.64×10-8
?已知:NH2COONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3•H2O.該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測定水解反應(yīng)速率,得到c(NH2COO-)隨時間變化趨勢如圖2所示.根據(jù)圖中信息,如何說明水解反應(yīng)速率隨溫度升
高而增大:25.00C時反應(yīng)物的起始濃度較小,但0-6min的平均反應(yīng)速率(曲線的斜率)仍比15.00C的大.

分析 (1)由電解池原理可知,內(nèi)電路中陽離子移向陰極,讀圖可知,鈀電極A為陰極、鈀電極B為陽極;由電子、電荷、原子守恒可知,酸性環(huán)境下陰極發(fā)生還原反應(yīng);
(2)根據(jù)難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行計算,5mL工業(yè)廢水中滴加2滴硝酸銀溶液,體積幾乎不變,則c(NO2-)=1.0×10-4mol/L,c(Ag+)=0.1mol/L×0.1mL×$\frac{1}{5min}$=0.002mol/L,c(NO2-)•c(Ag+)=2.0×10-7mol2•L-2>Ksp(AgNO3)=2×10-8,則證明能看到有沉淀生成;
(3)斷裂化學(xué)鍵吸收的能量為2×436+255=1127kJ,形成化學(xué)鍵放出的能量為4×339=1356kJ,反應(yīng)焓變△H=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和;
(4)①根據(jù)表中數(shù)據(jù),25.0℃時的分解平衡常數(shù)K=c(CO2)•c2(NH3),可知平衡時容器內(nèi)氣體的濃度之比為2:1,由總濃度求出NH3、CO2 的平衡濃度,最后代入平衡常數(shù)的表達(dá)式來計算;
②由圖象數(shù)據(jù)可以得出,用不同初始濃度,不同溫度下的平均速率的大小來說明,25.00C時反應(yīng)物的起始濃度較小,但0-6min的平均反應(yīng)速率(曲線的斜率)仍比15.00C的大.

解答 解:(1)由電解池原理可知,內(nèi)電路中陽離子移向陰極,讀圖可知,鈀電極A為陰極、鈀電極B為陽極;由電子、電荷、原子守恒可知,酸性環(huán)境下陰極發(fā)生還原反應(yīng),則鈀電極A的電極反應(yīng)式為:2NO+4H++4e-=N2+2H2O,
故答案為:陽;2NO+4H++4e-=N2+2H2O;
(2)2滴溶液所消耗的亞硝酸鈉:n(NO2-)=$\frac{2}{20}$mL×0.1mol/L=0.01 mmol,
則C(NO2-)•C(Ag +)=$\frac{0.01}{5}$mol/L×1.0×10-4 mol/L=2.0×10-7>KSP(AgNO2)=2×10-8 mol2•Lˉ2,則證明能看到有沉淀生成.
故答案為:2滴溶液中:n(NO2-)=$\frac{2}{20}$mL×0.1mol/L=0.01 mmol,則C(NO2-)•C(Ag +)=$\frac{0.01}{5}$mol/L×1.0×10-4 mol/L=2.0×10-7>KSP(AgNO2)=2×10-8 mol2•Lˉ2),則證明能看到有沉淀生成;
(3)斷裂化學(xué)鍵吸收的能量為2×436+255=1127kJ,形成化學(xué)鍵放出的能量為4×339=1356kJ,則熱化學(xué)方程式2H2(g)+S2(g)=2H2S(g)的△H=1127KJ/mol-1356KJ/mol=-229KJ/mol,
故答案為:-229KJ/mol;
(4)①根據(jù)表中數(shù)據(jù),NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g),25.0℃時的分解平衡常數(shù)K=c(CO2)•c2(NH3)=[4.8×10-3×$\frac{2}{3}$]2×[4.8×10-3×$\frac{1}{3}$]=1.64×10-8
故答案為:K=c(CO2)•c2(NH3)=[4.8×10-3×$\frac{2}{3}$]2×[4.8×10-3×$\frac{1}{3}$]=1.64×10-8;
②因25℃反應(yīng)物起始濃度較小,但0~6min的平均反應(yīng)速率(曲線的斜率)仍比15℃大,
故答案為:25℃反應(yīng)物起始濃度較小,但0~6min的平均反應(yīng)速率(曲線的斜率)仍比15℃大.

點(diǎn)評 本題考查電解原理的應(yīng)用,沉淀溶解平衡的應(yīng)用,化學(xué)圖象的分析與判斷、平衡常數(shù)的計算等,掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵,題目難度中等.

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:選擇題

9.化學(xué)在生活中無處不在,下列說法錯誤的是( 。
A.炒菜時加入一些料酒和食醋,這樣可使菜變得味香可口,這是因?yàn)橛絮ヮ愇镔|(zhì)生成
B.禁止使用工業(yè)酒精配制料酒,這是因?yàn)楣I(yè)酒精中常含有少量會使人中毒的甲醇
C.苯酚不小心蘸到皮膚上,應(yīng)用NaHCO3溶液擦洗
D.夏季蚊蟲較多,一旦被叮咬,就會感到皮膚瘙癢,這是由于蚊蟲的分泌液中含有甲酸

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列物質(zhì)與其用途不完全符合的有( 。
①干冰-人工降雨; 
②Na2CO3-制玻璃; 
③Fe2O3-紅色油漆或涂料; 
④Al2O3-耐火材料;
⑤NaClO-凈水劑   
⑥NaHCO3-制食品發(fā)泡劑;
⑦KAl(SO42-消毒、凈水.
A.⑤⑦B.②④⑥⑧C.③④D.①③⑤⑦

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.圖中的每一個方格表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物,其中X為正鹽,A、C、D均為無色氣體.

(1)寫出有關(guān)的物質(zhì)化學(xué)式.X:(NH42CO3或NH4HCO3 C:NH3 E:NO F:NO2
(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
(3)寫出反應(yīng)②的離子方程式8H++2NO3-+3Cu═3Cu2++2NO↑+4H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)或應(yīng)用的說法不正確的是( 。
A.石油裂解可獲得乙烯、丙烯和丁二烯
B.煤干餾可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料
C.天然植物油常溫下一般呈液態(tài),難溶于水,有固定的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)
D.酚醛樹脂、聚酯纖維(滌綸)都是由縮聚反應(yīng)制得的高分子化合物

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.對于A2+3B2=2C+D的反應(yīng)來說,以下化學(xué)反應(yīng)速率的表示中,反應(yīng)速率最快的是( 。
A.v(A2)=0.4 mol•L-1•s-1B.v(B2)=0.8 mol•L-1•s-1
C.v(C)=0.6 mol•L-1•s-1D.v(D)=0.6 mol•L-1•min-1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

11.下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的表述正確的是(  )
A.氯化鎂的分子式為MgCl2B.氮原子的軌道表達(dá)式為:
C.硫原子的外圍電子排布式為3s23p4D.N2的結(jié)構(gòu)式:

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.葡萄酒中常用Na2S2O5做抗氧化劑,0.5molNa2S2O5溶于水配成1L溶液,該溶液的pH=4.5.溶液中部分微粒濃度隨溶液酸堿性變化如圖所示,對該溶液的下列說法中正確的是( 。
A.向pH=4的溶液中滴加BaCl2溶液,會有白色沉淀產(chǎn)生
B.pH=4.5時c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-
C.pH=5時c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)>c(OH-
D.向pH=5.5的溶液中滴加溴水,反應(yīng)的離子方程式為H2SO3+Br2+H2O=4H++SO42-+2Br-

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.某實(shí)驗(yàn)小組以H2O2分解為例,探究濃度、催化劑、溫度對反應(yīng)速率的影響.按照如下方案完成實(shí)驗(yàn).下列說法不正確的是( 。
編號反應(yīng)物催化劑溫度
10mL10% H2O2溶液25℃
10mL20% H2O2溶液25℃
10mL20% H2O2溶液40℃
10mL20% H2O2溶液1mL0.1mol/LFeCl3溶液40℃
A.實(shí)驗(yàn)④反應(yīng)速率最快
B.實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)速率最慢
C.實(shí)驗(yàn)②速率小于實(shí)驗(yàn)④的速率,只是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)④加入了催化劑
D.加入催化劑,能增大活化分子百分?jǐn)?shù),從而加快化學(xué)反應(yīng)速率

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案