(16分)運用化學(xué)反應(yīng)原理研究NH3的性質(zhì)具有重要意義。請回答下列問題:
(1)已知:①4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g) H=-1266.8kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)===2NO(g) H=180.5kJ·mol-1
寫出氨高溫催化氧化的熱化學(xué)方程式 。
(2)氨氣、空氣可以構(gòu)成燃料電池,其電池反應(yīng)原理為4NH3+3O2===2N2+6H2O。則原電解質(zhì)溶液顯 (填“酸性”、“中性”或“堿性”),負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。
(3)合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,其研究來自正確的理論指導(dǎo),合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如下:
①由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),理由是 ;
②理論上,為了增大平衡時H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是 (填字母序號);
a.增大壓強 b.使用合適的催化劑
c.升高溫度 d.及時分離出產(chǎn)物中的NH3
③400oC時,測得某時刻氨氣、氮氣、氫氣的物質(zhì)的量濃度分別為3mol·L-1、2mol·L-1、1mol·L-1時,此時刻該反應(yīng)的v正(N2) v逆(N2)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)①25oC時,將amol·L-1的氨水與0.1mol·L-1的鹽酸等體積混合。當(dāng)溶液中c(NH4+)=c(Cl-)時,用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb= ;
②向25mL0.10mol·L-1的鹽酸中滴加氨水至過量,該過程中離子濃度大小關(guān)系一定不正確的是 (填字母序號)。
a.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-) b.c(C1-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)
c.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+) d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)
(1)4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g) H=-905.8kJ·mol-1。
(2)堿性,2NH3+6OH-—6e-===N2+6H2O。
(3)①隨著溫度的升高,平衡常數(shù)減;②ad ;③<。
(4)①10?8/a-0.1;②d。
【解析】
試題分析:(1)已知:①4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g) H=-1266.8kJ·mol-1,
②N2(g)+O2(g)===2NO(g) H=180.5kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律:①+②×2得氨高溫催化氧化的熱化學(xué)方程式為4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g) H=-905.8kJ·mol-1。 (2)氨氣、空氣可以構(gòu)成燃料電池,其電池反應(yīng)原理為4NH3+3O2===2N2+6H2O。為減少氨氣的溶解損失,則原電解質(zhì)溶液顯堿性,負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH3+6OH-—6e-===N2+6H2O。(3)①由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),理由是隨著溫度的升高,平衡常數(shù)減。虎诤铣砂钡姆磻(yīng)正向為氣體體積減小的放熱反應(yīng),為了增大平衡時H2的轉(zhuǎn)化率,需使平衡正向移動,a.增大壓強,平衡正向移動,正確;b.使用合適的催化劑,平衡不移動,錯誤; c.升高溫度,平衡逆向移動,錯誤;d.及時分離出產(chǎn)物中的NH3,平衡正向移動,正確,選ad ;③利用Q與K的關(guān)系判斷。400oC時,測得某時刻氨氣、氮氣、氫氣的物質(zhì)的量濃度分別為3mol·L-1、2mol·L-1、1mol·L-1時,此時刻Q=4.5,K=0.5,Q>K,反應(yīng)逆向進行,v正(N2)<v逆(N2)。 (4)①根據(jù)電荷守恒有c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由于c(NH4+)=c(Cl-),故c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,故溶液中c(OH-)=10-7mol/L,溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=1/2×0.1mol?L-1=0.05mol?L-1,故混合后溶液中c(NH3.H2O)=1/2amol?L-1-0.05mol?L-1=(0.5a-0.05)mol/L,NH3?H2O的電離常數(shù)Kb=10?7×0.05/0.5a-0.05=10?8/a-0.1;②鹽酸與氨水反應(yīng)可能出現(xiàn)三種情況:Ⅰ、鹽酸過量,體系為NH4Cl和HCl溶液:a鹽酸過量的較多(即開始向酸液中滴加氨水)時,c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-);b鹽酸稍稍過量時:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);Ⅱ、兩者恰好完反應(yīng),體系為NH4Cl溶液:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);Ⅲ、氨水過量:體系為NH4Cl溶液和NH3.H2O:a氨水稍過量時,溶液呈中性:c (Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-);b氨水稍稍過量時,溶液呈中性以前:c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-);c氨水過量較多時,溶液呈堿性:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)或c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+),綜上所述,不可能出現(xiàn)c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-),選d。
考點:考查蓋斯定律、焓變的計算,燃料電池,化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,電離常數(shù)計算及離子濃度大小比較。
科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014山東省濟寧市3月質(zhì)量檢測高一化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等,則在周期表的前10號元素中,滿足上述關(guān)系的元素共有 ( )
A.1對B.2對C.3對D.4對
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014山東省濟寧市高二5月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
做乙醛被新制Cu(OH)2氧化實驗時,有以下步驟:①加入0.5 mL乙醛溶液;②加入2% 硫酸銅溶液4—5滴;③加入10% NaOH溶液2 mL;④加熱至沸騰。其正確的操作順序是( )
A. ①②③④ B. ③②①④
C. ②③①④ D. ①③②④
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014山東省濟南市高三5月針對性訓(xùn)練理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
在25℃時,向50.00 mL未知濃度的CH3COOH溶液中逐滴加入0.5 mol·L-1的NaOH溶液。滴定過程中,溶液的pH與滴入NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示,則下列說法中,正確的是
A.該中和滴定過程,最宜用石蕊作指示劑
B.圖中點②所示溶液中,
C.圖中點①所示溶液中水的電離程度大于點③所示溶液中水的電離程度
D.滴定過程中的某點,會有的關(guān)系存在
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014山東省泰安市高三第二輪復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:推斷題
(12分)【化學(xué)——有機化學(xué)基礎(chǔ)】
化合物Ⅲ具有水果香味,在實驗室可通過如下反應(yīng)制得:
化合物I可通過下列路徑合成:
(1)化合物Ⅱ能使Br2的CCl4溶液褪色,其反應(yīng)化學(xué)方程式為 。
(2)化合物Ⅳ的結(jié)構(gòu)簡式為 ,生成化合物Ⅳ的反應(yīng)類型為 。
(3)在濃硫酸和加熱條件下,化合物I易發(fā)生消去反應(yīng)生成含2個甲基的產(chǎn)物,該反應(yīng)化學(xué)方程式為 。
(4)寫出滿足下列條件的化合物Ⅱ的三種同分異構(gòu)體 、 、 。
①含一個六元環(huán) ②無酸性,酸性條件下水解生成兩種有機物 ③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
(5)CH3CH2MgBr和也能發(fā)生類似VⅥ的反應(yīng),請寫出所生成醇的結(jié)構(gòu)簡式 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014山東省泰安市高三第二輪復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
根據(jù)下圖判斷,下列說法不正確的是
A.(C6H10O5)n可表示淀粉或纖維素
B.反應(yīng)②化學(xué)方程式為C6H12O62C2H5OH+2CO2
C.反應(yīng)③得到的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸,可用飽和氫氧化鈉溶液除去
D.反應(yīng)③和④都屬于取代反應(yīng)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014山東省棗莊市2013-2014學(xué)年高三3月調(diào)研考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:簡答題
(17分)化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
(1)一定條件下,模擬某礦石形成的反應(yīng)aW+bQ→cN+dP+eR得到兩個圖像。
①該反應(yīng)的△H 0(填“>”、“=”或“<”)。
②某溫度下,平衡常數(shù)表達式為K =c2(X),則由圖(2)判定X代表的物質(zhì)為____。
(2)將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):E(g)+F(s)2G(g)。忽略
固體體積,平衡時G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示:
則K(915℃)與K(810℃)的關(guān)系為K(915℃)____K(810℃)(填“大于”、“等于”或“小于”),a、b、f三者的大小關(guān)系為 ,1000℃、3.0 MPa時E的轉(zhuǎn)化率為____。(3)25℃時,H2CO3 HCO3-+H+的電離常數(shù)Ka=4×10—7 mo1·L-1,則該溫度下,NaHCO3的水解常數(shù)Kh= ,請用適當(dāng)?shù)脑嚬軐嶒炞C明Na2CO3溶液中存在CO32-+H2O HCO3-+OH-的事實 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014山東省日照市高三5月二模理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
短周期中的A、B、C、D、E五種元素,原子序數(shù)依次增大。A和D,C和E分別同主族,A為非金屬元素,且A與B的原子序數(shù)之和等于C的原子序數(shù),C2—與D+的核外電子數(shù)相等。則下列說法正確的是
A.B與A只能組成BA3化合物
B.C、D、E形成的化合物水溶液可能顯堿性
C.A、B、C形成的化合物一定不能發(fā)生水解反應(yīng)
D.E的氧化物對應(yīng)的水化物只具有氧化性
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014山東省蘭陵縣下學(xué)期期中考試高二化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列分子式表示的物質(zhì)一定是純凈物的是 ( )
A.CH4O B.C7H8O C.C2H4Cl2 D.C5H10
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(quán)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