【題目】氨能源的循環(huán)利用是目前研究的熱點(diǎn)之一。
(1)一種可以快速啟動(dòng)的氨制氫工藝如圖a所示:
已知:
快速制氫反應(yīng):的=__
(2)1100℃時(shí),在鎢絲表面NH3分解的半衰期(濃度減小一半所需時(shí)間)如下表所示:
c(NH3)/mol/L | 4.56×10-3 | 2.28×10-3 | 1.14×10-3 | 5.70×10-4 | 2.85×10-4 |
時(shí)間/s | 0 | 440 | 660 | 770 | t5 |
表中的t5的值為_________:c(NH3)的值從4.56×10-3變化至2.28×10-3的過(guò)程中,平均反應(yīng)速率試v(H2)=_____________ (保留三位有效數(shù)字)mol·L-1·S-1。
(3)在101kPa下,NH3分解的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖b所示:
①溫度為300℃,總壓為101kPa時(shí),圖b中v(正)>v(逆)的點(diǎn)是_____(填“a”“b”或“c”)。
②為降低NH3分解的活化能可采取的措施有_____________________________
(4)已知液氮中存在下列平衡:2NH3(l)NH4++NH2-。用溶有金屬氨基化合物(如KNH2)的液氨作電解質(zhì)電解制氫的工作原理如圖c所示:
①電極X的名稱是__________________(填“陽(yáng)極”或“陰極”)。
②圖c中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為______________________________________________
③若圖c中支持電解質(zhì)改用NH4Cl,則陰極的電極反應(yīng)式為__________________________
【答案】—75.4 825 7.77×10—6 c 使用合適催化劑 陰極 6NH2-—6e—= N2↑+4NH3 2NH4++2e—= H2↑+2NH3
【解析】
(1)由蓋斯定律計(jì)算可得;
(2)由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)氨氣濃度減小一半所需時(shí)間的增加值為440、440×、440××、440×××。。。;先計(jì)算氨氣速率,再依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算氫氣速率;c點(diǎn)反應(yīng)為達(dá)到平衡,是平衡的形成過(guò)程;
②催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能;
(4)①由圖可知,X極上NH3得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成H2和NH2-;
②由圖可知,陽(yáng)極Y極上NH2-失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2和NH3;
③若圖c中支持電解質(zhì)改用NH4Cl,陰極上NH4+得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成H2和NH3。
(3)①由圖可知,溫度為300℃,總壓為101kPa時(shí),圖b中b點(diǎn)為平衡點(diǎn),
(1)將已知反應(yīng)依次編號(hào)為①②,由蓋斯定律可知×①+×②可得快速制氫反應(yīng),則=×(+45.9kJ/mol)+×(—318 kJ/mol)=—75.4 kJ/mol,故答案為:—75.4;
(2)由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)氨氣濃度減小一半所需時(shí)間的增加值為440、440×、440××、440×××,則t5=770+440×××=825;c(NH3)的值從4.56×10-3變化至2.28×10-3的過(guò)程中,平均反應(yīng)速率試v(H2)=v(NH3)= ×=7.77×10—6mol·L-1·S-1,故答案為:825;7.77×10—6;
(3)①由圖可知,溫度為300℃,總壓為101kPa時(shí),圖b中b點(diǎn)為平衡點(diǎn),v(正)=v(逆),c點(diǎn)反應(yīng)為達(dá)到平衡,v(正)>v(逆),故答案為:c;
②催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能,則為降低NH3分解的活化能的措施為使用催化劑,故答案為:使用合適催化劑;
(4)①由圖可知,X極上NH3得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成H2和NH2-,則X極為電解池的陰極,故答案為:陰極;
②由圖可知,陽(yáng)極Y極上NH2-失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2和NH3,電極反應(yīng)式為6NH2-—6e—= N2↑+4NH3,故答案為:6NH2-—6e—= N2↑+4NH3;
③若圖c中支持電解質(zhì)改用NH4Cl,陰極上NH4+得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成H2和NH3,電極反應(yīng)式為2NH4++2e—= H2↑+2NH3,故答案為:2NH4++2e—= H2↑+2NH3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。若用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)制備純凈、干燥的氯氣,并使它與金屬反應(yīng)。每個(gè)虛線框表示一個(gè)單元裝置,其中錯(cuò)誤的是
A. ①和②B. ②C. ②和③D. ②③④
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鎢是我國(guó)豐產(chǎn)元素?蒲袑<医(jīng)過(guò)長(zhǎng)期勘測(cè)評(píng)審,于2016年元月確認(rèn)江西省浮梁縣存在著世界上最大的鎢礦。從而進(jìn)一步確立了江西省“世界鎢都”的地位。自然界中鎢有部分是以鎢(+6價(jià))酸鹽的形式存在。黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽(FeWO4、MnWO4),含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì),F(xiàn)用黑鎢礦制備金屬鎢的流程圖如圖:
說(shuō)明:a:反應(yīng)①是在高溫熔融下進(jìn)行的,燒結(jié)物成分為:Fe2O3、Mn2O4、NaAlO2、Na2SiO3、Na2WO4
b:生成Fe2O3的反應(yīng)為:4FeWO4+4Na2CO3+O2=4Na2WO4+4CO2+2Fe2O3
c:在pH值3.0~4.4的熱溶液中,用鹽酸沉淀出鎢酸與雜質(zhì)分離,灼燒后即為三氧化鎢
回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出燒結(jié)物中生成Na2SiO3的化學(xué)反應(yīng)方程式:__,生成Mn2O4與生成Fe2O3所發(fā)生的反應(yīng)原理相同,請(qǐng)寫(xiě)出生成Mn3O4的化學(xué)反應(yīng)方程式:___。
(2)操作3需要用到玻璃儀器的有:__。
(3)通入足量CO2時(shí)發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為:___、___。
(4)上述流程最后步驟中鎢的制備屬于工業(yè)冶煉金屬的何種方法___。
(5)我國(guó)鎢化學(xué)研究的奠基人顧翼東先生采用另外的反應(yīng)制得了一種黃色的、非整比的鎢的氧化物WO(3-x),這種藍(lán)色氧化鎢具有比表面大、易還原得優(yōu)點(diǎn)。一般認(rèn)為,藍(lán)色氧化鎢的顏色和非整比暗示了在化合物中存在正五價(jià)和正六價(jià)兩種狀態(tài)的鎢,若x的值為0.1,則藍(lán)色氧化鎢中這兩種價(jià)態(tài)的鎢原子數(shù)之比為___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】碳跟濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅跟濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時(shí)通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖裝置),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. 洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是碳酸鋇B. 洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是亞硫酸鋇
C. 在Z導(dǎo)管出來(lái)的氣體中沒(méi)有二氧化碳D. 在Z導(dǎo)管口有紅棕色氣體出現(xiàn)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高純二氧化硅可用來(lái)制造光纖。某稻殼灰的成分為
通過(guò)如下流程可由稻殼灰制備較純凈的二氧化硅。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)根據(jù)氧化物的性質(zhì)進(jìn)行分類,稻殼灰中屬于兩性氧化物的是________。
(2)步驟①中涉及SiO2的離子反應(yīng)方程式為______________。
(3)濾渣A的成分有________和_________(填化學(xué)式)。
(4)濾渣B的成分是________(填化學(xué)式)。
(5)過(guò)濾所需的玻璃儀器除燒杯和玻璃棒外,還有________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A. 0.5 mol苯分子中含有C=C雙鍵數(shù)為1.5 NA
B. 1 mol甲基(﹣CH3)所含的電子總數(shù)為10 NA
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1L甲醇完全燃燒后生成的CO2分子數(shù)目約為NA
D. 2.8 g乙烯和丙烯的混合氣體中所含碳原子數(shù)為0.2NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】I.乙烯是是由裂解氣的主要成分,它的產(chǎn)量通常用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工水平。
下圖是石蠟油在熾熱碎瓷片的作用下產(chǎn)生乙烯并檢驗(yàn)其性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),完成下列問(wèn)題。
(1)A中碎瓷片的作用是 。
(2)B中反應(yīng)類型是 。C中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
II.現(xiàn)有CH4、C2H4、C6H6三種有機(jī)化合物:
(3)等質(zhì)量的以上物質(zhì)完全燃燒時(shí)耗去O2的量最多的是__________。生成二氧化碳最多的是__________,生成水最多的是_________。
III.(4)分子式為C9H12的苯的同系物有 種,若在苯環(huán)上發(fā)生硝化反應(yīng)時(shí),生成的一硝基取代物只有一種,該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
(5)分子中含有22 個(gè)共價(jià)鍵的烷烴,烷烴的分子式: 。
(6)支鏈只有一個(gè)乙基且式量最小的烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 ,其名稱為 。
(7)將某種烷烴進(jìn)行氯代反應(yīng),測(cè)出一氯代物有4 種。3.6g 該烴完全生成一氯代物時(shí),放出的氣體用蒸餾水完全吸收,所得溶液用0.1 mol·L-1NaOH 溶液500mL恰好中和。則此烷烴的分子式為 ,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知O2F2可以發(fā)生反應(yīng):H2S+4O2F2 = SF6+2HF+4O2,下列說(shuō)法正確的是( )
A.SF6是還原產(chǎn)物
B.O2F2是還原劑
C.若生成3.2g O2,則轉(zhuǎn)移0.2 mol e
D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為4:1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.12g石墨烯(單層石墨)中含有六元環(huán)的個(gè)數(shù)為0.5NA
B.1molNaBH4與足量水反應(yīng)生成NaBO2和H2時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA
C.25℃,1LpH=9的CH3COONa溶液中,發(fā)生電離的水分子數(shù)為1×10-9NA
D.相同質(zhì)量的Na2O2和Na2S固體具有相同的陰陽(yáng)離子數(shù)和質(zhì)子數(shù)
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