【題目】研究氮及其化合物的性質(zhì)在人類進步過程中具有極為重要的意義
(1)研究表明,CO與N2O在Fe+作用下發(fā)生反應的能量變化及反應歷程如圖所示,兩步反應分別為①N2O+Fe+=N2+FeO+(慢);②FeO++CO=CO2+Fe+(快)。由圖可知總反應的化學反應速率由反應____(填“①”或“②”)決定。
(2)工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3(g)與CO2(g)經(jīng)兩步可逆反應生成尿素,兩步反應的能量變化示意圖如下:
則NH3(g)與CO2(g)反應生成尿素的熱化學方程式為____________________。
(3)基元反應是指反應物直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應。飛秒激光為代表的分子動力學可測得過程中出現(xiàn)的物質(zhì)的光譜從而研究反應的機理,反應級數(shù)是速率方程中濃度項的冪次之和,用n表示。反應級數(shù)越大表示濃度對反應速率影響越大。已知:基元反應N2O5═N2O4+O2 v═Kc(N2O5)是一級反應;則基元反應NO2+CO=CO2+NO v=Kc(NO2)c(CO)此反應為__________級反應。(兩個方程涉及的物質(zhì)均為氣態(tài))若v的單位為mol/(L·S),用n表示反應級數(shù),則化學反應速率常數(shù)K的單位通式為_______________。
(4)已知反應:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)在1L密閉容器中進行,該反應達到平衡過程測得下表數(shù)據(jù)。
實驗序號 | 溫度℃ | 初始NO濃度(mol·L-1) | 初始H2濃度(mol·L-1) | NO的平衡轉(zhuǎn)化率 |
1 | 110 | 1.2 | 1.2 | a |
2 | 110 | 1.0 | 1.0 | 50% |
3 | 100 | 1.0 | 1.0 | b |
①在110 ℃時,此反應的化學平衡常數(shù)為________。
②在實驗2的平衡體系中再加入1.0mol NO和
③實驗1中,NO的轉(zhuǎn)化率a________50%(填“>”、“=”或“<”)。實驗3中,b的值________(填字母序號)。
A.等于50% B.大于50%
C.小于50% D.由本題所給資料無法判斷
(5)一種直接肼燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,回答下列問題
①b為電池的_________極
②負極的電極反應方程式為_________________________________
【答案】① 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)(s)+ H2O(l)△H=-134kJmol-1 二 或2 Ln-1.mol1-n.s-1 1 正反應 > D 正 負極的電極反應為: N2H4+4OH--4e-= N2↑+4H2O
【解析】
總反應的化學反應速率由速率慢的反應決定;熱反應方程式反應熱根據(jù)蓋斯定律進行計算;根據(jù)化合價變化可知,過氧化氫發(fā)生還原反應生成水,N2H4發(fā)生氧化反應生成氮氣,據(jù)此回答問題。
(1)兩步反應分別為①N2O+Fe+=N2+FeO+(慢);②FeO++CO=CO2+Fe+(快)?偡磻幕瘜W反應速率由速率慢的反應①決定。
(2)根據(jù)蓋斯定律,NH3(g)與CO2(g)反應生成尿素的熱化學方程式為NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)(s)+ H2O(l)△H=-272kJmol-1+138kJmol-1=-134kJmol-1。
(3)反應級數(shù)是速率方程中濃度項的冪次之和,基元反應NO2+CO=CO2+NOv=Kc(NO2)c(CO),濃度項的冪次之和為2,此反應為二級反應。若v的單位為mol/(L·S),設產(chǎn)物為X,用n表示反應級數(shù),則化學反應速率常數(shù)K= ,單位通式為Ln-1.mol1-n.s-1。
(4)已知反應:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)在1L密閉容器中進行,在110 ℃時該反應達到平衡過程,一氧化氮的轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時一氧化氮的濃度為0.5mol/L,氫氣的濃度為0.5mol/L,生成氮氣的濃度為0.25mol/L,水的濃度為0.5mol/L。
①在110 ℃時,此反應的化學平衡常數(shù)為 。
②在實驗2的平衡體系中再加入1.0mol NO和0.5 mol N2,此時濃度商Q=,即平衡將向正方向移動。
③實驗2與實驗1比較,溫度相同,實驗1反應物濃度較大,故NO的轉(zhuǎn)化率a>50%。反應的能量變化情況未知,反應熱無法判斷,故降低溫度,轉(zhuǎn)化率大小無法確定,選D由本題所給資料無法判斷。
(5) ①根據(jù)題目箭頭,a極失去電子,發(fā)生氧化反應,為負極;b極得到電子,發(fā)生還原反應,為正極。
②負極為N2H4生成氮氣的反應,電極反應式為N2H4+4OH--4e-= N2↑+4H2O。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有氯化鈉和碘化鈉的混合物共26.7 g,溶于水,通入足量氯氣后,蒸干、灼燒,固體質(zhì)量變?yōu)?17.55 g。
(1)原混合物中碘化鈉的質(zhì)量是________。
(2)原混合物中氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)是________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知熱化學方程式:C(金剛石,s)+O2(g)=CO2(g) △H1 ;
C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H2;
C(石墨,s)=C(金剛石,s)△H3=+1.9kJ/mol 下列說法正確的是
A. 金剛石比石墨穩(wěn)定 B. △H1 > △H2
C. △H3=△H1 -△H2 D. 石墨轉(zhuǎn)化成金剛石的反應是吸熱反應
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在兩個密閉容器中,分別充滿等物質(zhì)的量的甲、乙兩種氣體,它們的溫度和摩爾質(zhì)量均相同。試根據(jù)甲、乙的密度(ρ)的關(guān)系,下列說法中正確的是
A. 若ρ(甲)>ρ(乙),則氣體體積:甲<乙
B. 若ρ(甲)>ρ(乙),則分子數(shù):甲>乙
C. 若ρ(甲)<ρ(乙),則氣體摩爾體積:甲<乙
D. 若ρ(甲)<ρ(乙),則氣體的壓強:甲>乙
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】近年來,利用電化學催化方法進行CO2轉(zhuǎn)化的研究引起了世界范圍內(nèi)的高度關(guān)注。下圖是以Cu作為催化劑CO2轉(zhuǎn)化為甲酸的反應過程,有關(guān)說法不正確的是
A.過程①說明在催化劑作用下,O-C-O之間形成了一種特殊的化學鍵
B.過程②形成O-H鍵的過程放出了能量
C.反應過程中微粒間的碰撞均為有效碰撞
D.每1 mol CO2完全轉(zhuǎn)化為甲酸需得2 mol e-
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】醇分子間脫水生成醚是制備簡單醚的常用方法。用硫酸作為催化劑,在不同的溫度下正丁醇和硫酸作用生成的產(chǎn)物會有不同,因此反應需嚴格控制溫度。
主反應
副反應
主要實驗裝置如圖所示
主要試劑及產(chǎn)物的部分性質(zhì)如下表所示
名稱 | 正丁醇 | 正丁醚 | 濃硫酸 |
相對分子質(zhì)量 | 74 | 130 | 98 |
性狀 | 無色液體 | 無色液體 | 無色液體 |
相對密度 | 0.8098 | 0.7689 | 1.84 |
沸點/℃ | 117.7 | 142.4 | 340 |
溶解度/(g/100ml水) | 7.7 | <0.5 |
實驗步驟如下:
①在干燥的100mL三頸燒瓶中,放入14.8g正丁醇和4g(2.2mL)濃硫酸,搖動混合,并加入幾粒沸石。按裝置圖,一瓶口裝上溫度計,溫度計的水銀球浸入液面以下。另一瓶口裝上油水分離器(分水器),先在分水器中放置VmL水,然后將三頸燒瓶在電熱套中加熱,使瓶內(nèi)液體微沸,開始回流。
②隨反應的進行,分水器中液面增高,這是由于反應生成的水,以及未反應的正丁醇(在三頸燒瓶中會有二元或三元恒沸物)蒸出,經(jīng)冷凝管冷凝后聚集于分水器內(nèi)。繼續(xù)加熱到瓶內(nèi)溫度升高到135℃左右。分水器已全部被水充滿時,表示反應已基本完成,約需1h。如繼續(xù)加熱,則溶液容易碳化變黑,并有大量副產(chǎn)物生成。
③反應物冷卻后,把混合物連同分水器里的水一起倒入盛有一定量水的分液漏斗中,充分振蕩,靜置后,分出產(chǎn)物粗制正丁醚。用16mL5.0mol/L硫酸分2次洗滌,再用10mL水洗滌,然后加入無水氯化鈣。將干燥后的產(chǎn)物注入蒸餾燒瓶中,收集139~142℃餾分,產(chǎn)量為5.6g。
請回答下列問題:
(1)在三頸燒瓶中加入幾粒沸石,目的是____________。
(2)儀器a的名稱是_____________。
(3)先在分水器中放置VmL水,已知分水器的容積為10mL,試計算VmL為_____mL(保留兩位有效數(shù)字)。
(4)實驗裝置圖中分水器的作用是________________________________。
(5)反應溫度不易過高,溶液容易碳化變黑,并有大量副產(chǎn)物_____________生成。
(6)實驗過程中需用5.0mol/L硫酸分2次洗滌正丁醚,用濃硫酸配制5.0mol/L硫酸溶液時,定容的操作方法為___________________________________。
(7)在③步驟中用10mL水洗滌的目的是_________。
(8)本實驗最終獲得5.6g正丁醚,則產(chǎn)率為_________(保留三位有效數(shù)字)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】我國科學家發(fā)明了一種安全可充電的柔性水系鈉離子電池,可用生理鹽水或細胞培養(yǎng)基為電解質(zhì),電池放電的總反應式為:Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3=Na0.44-xMnO2+Na1+xTi2(PO4)3,其工作原理如下圖。
下列說法錯誤的是
A. 放電時,Cl-向X極移動
B. 該電池充電時Y極應該與電源的正極相連
C. 充電時,陰極反應為:NaTi2(PO4)3+xNa++xe-=Na1+ xTi2( PO4)3
D. 該電池可能作為可植入人體的電子醫(yī)療設備的電源
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某溶液中含H+、SO42-、NO3-三種離子,其中H+、SO42-的物質(zhì)的量濃度分別為7.0 mol·L-1和2.0 mol·L-1。取該溶液20 mL,加入3.2 g銅粉,加熱使它們充分反應,產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積約為( )
A. 0.75 LB. 0.336 LC. 1.5 LD. 0.448 L
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】銅是重要的工業(yè)原材料,現(xiàn)有銅、氧化亞銅組成的混合物,某研究性學習小組為了探究其組成情況,取35.2 g混合物加入0.5 L 3.4 mol·L-1的稀硝酸,固體物質(zhì)完全反應,生成一氧化氮4.48 L(標準狀況)。向所得溶液中加入aL 2.0 mol·L-1氫氧化鈉溶液,恰好使溶液中的銅離子沉淀完全。
(1)氧化亞銅與稀硝酸反應的化學方程式為_______________。
(2)混合物中,銅的物質(zhì)的量為____________;氧化亞銅的物質(zhì)的量為______________。
(3)所加氫氧化鈉溶液的體積是____________________。
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