【題目】氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用。
(1)某小組進(jìn)行工業(yè)合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0的模擬研究,在1L密閉容器中,分別加入0.1mol N2和0.3mol H2。實(shí)驗(yàn)①、②、③中c(N2)隨時(shí)間(t)的變化如圖所示。
實(shí)驗(yàn)②從開始到達(dá)到平衡狀態(tài)的過程中,用H2表示的平均反應(yīng)速率為 。與實(shí)驗(yàn)①相比,.實(shí)驗(yàn)②所采用的實(shí)驗(yàn)條件可能為 (填字母),實(shí)驗(yàn)③所采用的實(shí)驗(yàn)條件可能為 (填字母)。
a.增大壓強(qiáng)b.減小壓強(qiáng)c.升高溫度d.降低溫度e.使用催化劑
(2)NH3可用于處理廢氣中的氮氧化物,其反應(yīng)原理為2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) △H<0欲提高廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是 (填字母)
a.升高溫度 b.增大壓強(qiáng) c,增大NH3的濃度
(3)NCl3遇水發(fā)生水解反應(yīng),生成NH3的同時(shí)得到 (填化學(xué)式)。ClO2是廣譜高效消毒劑,制備原理為NCl3+6ClO2-+3H2O=NH3↑+6ClO2+3OH-+3Cl-。若轉(zhuǎn)移1mol電子,則制取ClO2的質(zhì)量為 。
(4)25℃時(shí),將amol·L-1的氨水與bmol·L-1鹽酸等體積混合,反應(yīng)后溶液恰好顯中性,則a b(填“>”、“<”或“=”)。用a、b表示NH3·H2O的電離平衡常數(shù)為 。
【答案】(12分)(1)0.012mol/(Lmin)(2分) e(1分) c(1分) (2)c(2分)
(3)HClO(1分) 67.5(2分) (4)>(1分) mol/L(2分)
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)圖像可知,實(shí)驗(yàn)②中反應(yīng)進(jìn)行到10min到達(dá)平衡狀態(tài),平衡時(shí)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量濃度減少了=0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L。根據(jù)方程式可知,氫氣的濃度變化量△c(H2)=3△c(N2)=3×0.04mol/L=0.12mol/L,所以υ(H2)==0.012mol/(Lmin);根據(jù)圖像可知,與實(shí)驗(yàn)①相比,實(shí)驗(yàn)②到達(dá)平衡所用時(shí)間比較短,反應(yīng)速率較快,但平衡時(shí)氮?dú)獾臐舛炔蛔儯?/span>即改變條件平衡不移動(dòng)。由于該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),故實(shí)驗(yàn)②的條件應(yīng)是使用了催化劑,答案選e;根據(jù)圖像可知,與實(shí)驗(yàn)①相比,實(shí)驗(yàn)③到達(dá)平衡所用時(shí)間也比較短,反應(yīng)速率較快,但平衡時(shí)氮?dú)獾臐舛仍龃螅?/span>這說明改變體積平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)。由于該反應(yīng)正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng),因此實(shí)驗(yàn)③所采用的實(shí)驗(yàn)條件是升高溫度,答案選c。
(2)提高廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)改變條件使平衡向正反應(yīng)移動(dòng),則:
a.該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),氮氧化物的轉(zhuǎn)化率降低,故a錯(cuò)誤;
b.該反應(yīng)正反應(yīng)是體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),氮氧化物的轉(zhuǎn)化率降低,故b錯(cuò)誤;c.增大NH3的濃度,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大,故c正確,答案選c。
(3)NCl3遇水發(fā)生水解反應(yīng)生成NH3,這說明NCl3分子中負(fù)價(jià)原子結(jié)合水電離的H+,因此正價(jià)原子結(jié)合水電離的OH-,所以生成NH3的同時(shí)還得到HClO;反應(yīng)中只有氯元素的化合價(jià)發(fā)生變化,氯元 素由NCl3中+1降低為Cl-中-1價(jià),得到電子;由ClO2-中+3價(jià)升高為ClO2中+4價(jià),失去1個(gè)電子,即每生成1molClO2,反應(yīng)中就轉(zhuǎn)移1mol電子。所以當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí),生成ClO2的物質(zhì)的量為1mol,質(zhì)量為1mol×67.5g/mol=67.5g。
(4)溶液顯中性,所以c(H+)=c(OH-)。根據(jù)溶液的電荷守恒可得:c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+ c(OH-),因此c(NH4+)=c(Cl-)。氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽,NH4+水解,其水溶液呈酸性,因此要使氯化銨溶液呈中性,則氨水應(yīng)稍微過量。因?yàn)辂}酸和氨水的體積相等,則氨水的物質(zhì)的量濃度大于鹽酸,即a>b;溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,c(NH4+)=c(Cl-)=0.5bmol/L,所以c(NH3H2O)=0.5amol/L-0.5bmol/L。電離常數(shù)只與溫度有關(guān),則此時(shí)NH3H2O的電離常數(shù)Kb==mol/L.。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在容積均為1 L的三個(gè)密閉容器中,分別放入鐵粉并充入1 mol CO,控制在不同溫度下發(fā)生反應(yīng):Fe(s)+5CO(g) Fe(CO)5(g),當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí),測(cè)得CO的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法一定正確的是( )
A. 反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí),b容器中v(正)=v(逆)
B. 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡常數(shù):K(T1)>K(T2)
C. b中v(正)大于a中v(逆)
D. 達(dá)到平衡時(shí),a、b、c中CO的轉(zhuǎn)化率為b>c>a
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有下列物質(zhì):①Cl2②KCl③NaHCO3④濃H2SO4⑤NH3⑥Al(OH)3。用序號(hào)填空:
(1)只由離子鍵構(gòu)成的是_______。
(2)有刺激性氣味,且能使酚酞溶液變紅的是_______。
(3)常溫常壓下呈黃綠色的氣體是_______。
(4)實(shí)驗(yàn)室常用作干燥劑的是_______。
(5)與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液都能發(fā)生反應(yīng)、且沒有氣體產(chǎn)生的是_______。
(6)化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定、在一定條件下易分解生成三種物質(zhì)的是_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯化硫(S2Cl2)是一種黃紅色液體,有刺激性、窒息性惡臭,熔點(diǎn)為-80℃,沸點(diǎn)137.1℃。在空氣中強(qiáng)烈發(fā)煙,易與水發(fā)生水解反應(yīng)。人們使用它作橡膠硫化劑,使橡膠硫化,改變生橡膠熱發(fā)粘冷變硬的不良性能。在熔融的硫中通入氯氣即可生成S2Cl2。下圖是實(shí)驗(yàn)室用S和Cl2制備S2Cl2的裝置(夾持裝置、加熱裝 置均已略去)。
(1)已知S2Cl2分子結(jié)構(gòu)與H2O2相似,請(qǐng)寫出S2Cl2的電子式_______;
(2)裝置a的作用為_______;裝置c為何水平放置_______;
(3)該實(shí)驗(yàn)的操作順序應(yīng)為_______(用序號(hào)表示);
①加熱裝置c ②通入Cl2 ③通冷凝水 ④停止通Cl2 ⑤停止加熱裝置c
(4)f裝置中應(yīng)放置的試劑為_______,其作用為________;
(5)已知S2Cl2水解時(shí),只有一種元素的化合價(jià)發(fā)生了變化,且被氧化和被還原的該元素的物質(zhì)的量之比為1:3,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是:
A. 和互為同分異構(gòu)體
B. 15g甲基(﹣CH3)含有的電子數(shù)是9NA
C. 7.8g苯中含有的碳碳雙鍵數(shù)為0.3NA
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L CCl4中的原子總數(shù)為0.5NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】室溫下,將0.05 mol Na2CO3固體溶于水配成100mL溶液,向溶液中加入下列物質(zhì)。有關(guān)結(jié)論正確的是
加入的物質(zhì) | 結(jié)論 | |
A | 50mL 1 mol/LH2SO4 | 反應(yīng)結(jié)束后,c(Na+)=c(SO42-) |
B | 0.05molCaO | 溶液中c(OH-) /c(HCO3-) 增大 |
C | 50mL H2O | 由水電離出的c(H+)·c(OH—)不變 |
D | 0.1molNaHSO4固體 | 反應(yīng)完全后,溶液pH減小,c(Na+)不變 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液時(shí),通電一段時(shí)間后,向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的濃度(不考慮二氧化碳的溶解)。則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為
A. 0.4 mol B. 0.5 mol C. 0.6 mol D. 0.8 mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】液氨和水類似,也能電離:NH3+NH3NH4++NH2-,25℃時(shí),其離子積K=1.0×10-30,F(xiàn)將2.3g金屬鈉投入1.0L液氨中,鈉完全反應(yīng),有NaNH2和H2產(chǎn)生,則所得溶液中粒子關(guān)系不正確的是(設(shè)溫度保持不變,溶液體積為1L)
A. c(NH4+)=1.0×10-29molL-1 B. c(Na+)=c(NH2-)
C. c(NH2-)>c(NH4+) D. c(NH4+) c(NH2-)=1.0×10-30
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】請(qǐng)?jiān)跇?biāo)有序號(hào)的空白處填空:以下是與綠色化學(xué)、環(huán)境保護(hù)和人類健康息息相關(guān)的三個(gè)主題,請(qǐng)根據(jù)已知信息回答有關(guān)問題:
(1)下列制備氯乙烷的反應(yīng)中原子經(jīng)濟(jì)性最高的是(可多選)__________。
A.CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl
B.CH3CH2OH+HCl→CH3CH2Cl+H2O
C.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
D.CH2=CHCl+H2CH3CH2Cl
由上述四個(gè)反應(yīng)可歸納出,原子經(jīng)濟(jì)性高的是__________反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。
(2)有毒物質(zhì)的無害化也是綠色化學(xué)研究的內(nèi)容之一。ClO2是一種性能優(yōu)良的消毒劑,還可將廢水中少量的S2-、NO2-和CN-等有毒有害的還原性酸根離子氧化除去。請(qǐng)寫出用ClO2將廢水中劇毒的CN-氧化成無毒氣體的離子方程式________,并說明該方法的優(yōu)點(diǎn)_______。
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