工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如圖所示:

(1)工業(yè)生產(chǎn)時,制取氫氣的一個反應(yīng)為:CO+H2O(g)CO2+H2

T℃時,往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol·L-1。該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(填計算結(jié)果)。

(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H<0。下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)。由此可推知,表中T1____573K(填“>”、“<”或“=”)。

T/℃

T1

300

T2

K

1.00×107

2.45×105

1.88×103

(3)N2和H2以鐵作催化劑從145℃就開始反應(yīng),不同溫度下NH3的產(chǎn)率如圖所示。溫度高于900℃時,NH3產(chǎn)率下降的原因是

(4)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣,目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮氣和水,其反應(yīng)機理為:

CH4(g)+4NO2=(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g); △H=-574kJ·mol-1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);  △H=-1160kJ·mol-1

則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:                 

(5)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水?茖W(xué)家利用此原理,設(shè)計成氨氣-氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極堿性條件下發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為

                                                        。


【知識點】化學(xué)平衡G2G3G5F3F2

【答案解析】(1)1(2分);  (2)< (2分)

(3)溫度高于時,平衡向左移動(2分)
(4)  (2分)

(5) 分)

解析:⑴解:①CO+H2O(g)CO+H2
          平衡:0.08  0.18         0.12    0.12,則K==1。

⑵對于放熱反應(yīng),升高溫度,則化學(xué)平衡逆向移動,導(dǎo)致平衡常數(shù)減小,所以T1<573K。

⑶對于放熱反應(yīng),升高溫度,則化學(xué)平衡逆向移動,所以氨氣的產(chǎn)率減小。

⑷根據(jù)蓋斯定律兩式相加除以2得CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H= -867kJ·mol-1

⑸根據(jù)題意通入氨氣的電極是負極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮氣和水,即

2NH3-6e-+6OH-=N2+H2O

【思路點撥】蓋斯定律的應(yīng)用:找出目標反應(yīng)的物質(zhì)在所給反應(yīng)中是在反應(yīng)物還是在生成物中,然后可像數(shù)學(xué)運算一樣采取加減乘除的方法求解目標反應(yīng)方程式,如本題的目標反應(yīng)的CH4、NO2在第一個反應(yīng)的反應(yīng)物中,因此兩式相加。


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


菠蘿酯常用作化妝品香料,其合成方法如下:

下列說法正確的是(雙選)(  )

A.原料苯酚能和NaHCO3溶液反應(yīng)

B.菠蘿酯可以使溴水、酸性高錳酸鉀溶液褪色

C.中間體中所有的原子都可以共平面

D.中間體和菠蘿酯中均不含手性碳原子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


熒光素(X)常用于鈔票等防偽印刷,下列關(guān)于它的說法正確的是             (     )

    A.1 mol X與足量的NaOH溶液在常溫常壓下反應(yīng),最多消耗3 mol NaOH

    B.1 mol X最多能與9 mol氫氣反應(yīng)

C.X能與糠醛()發(fā)生縮聚反應(yīng)

D.1 mol X與足量的濃溴水反應(yīng),最多消耗4 mol Br2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


為研究金屬腐蝕的條件和速率,某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中,再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時間。下列對實驗結(jié)束時現(xiàn)象的描述不正確的是(  )

A.裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會下降

B.左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低

C.裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴重

D.裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


(Ⅰ)某化學(xué)實驗小組為確定過氧化氫分解的最佳催化條件,用如圖裝置進行實驗,反應(yīng)物用量和反應(yīng)停止的時間數(shù)據(jù)如下表:

MnO2

時間

H2O2

0.1 g

0.3 g

0.8 g

10 mL 1.5%

223 s

67 s

56 s

10 mL 3.0%

308 s

109 s

98 s

10 mL 4.5%

395 s

149 s

116 s

請回答下列問題:

(1)盛裝雙氧水的化學(xué)儀器名稱是               

(2)如何檢驗該套裝置的氣密性                                        。

(3)相同濃度的過氧化氫,其分解速率隨著二氧化錳用量的增加而________。

(4)從實驗效果和“綠色化學(xué)”的角度考慮,雙氧水的濃度相同時,加入________g的二氧化錳為較佳選擇。

(5)某同學(xué)分析上述數(shù)據(jù)后認為:“當用相同質(zhì)量的二氧化錳時,雙氧水的濃度越小,所需要的時間就越少,亦即其反應(yīng)速率越快”的結(jié)論,你認為是否正確________,理由是_______________________________________。(提示:H2O2的密度可認為近似相等)。

(Ⅱ)在如圖所示的量熱計中,將100mL 0.50mol·L-1CH3COOH溶

液與100mL0.55mol·L-1NaOH 溶液混合,溫度從25.0℃升高到27.7℃。已知量熱計的熱容常數(shù)(量熱計各部件每升高1℃所需的熱量)是

150.5J·℃-1生成溶液的比熱容為4.184J·g-1·℃-1,溶液的密度均近似

為1g·mL-1。

(1)試求CH3COOH的中和熱△H=                 。

(2)CH3COOH的中和熱的文獻值為56.1KJ· mol-1,則請你分

析在(1)中測得的實驗值偏差可能的原因               。

(3)實驗中NaOH過量的目的是                        

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


A、B、C、D四種物質(zhì)均為下列離子組成的可溶性化合物,組成這四種物質(zhì)的離子(離子不能重復(fù)組合)有:

陽離子

Na+、Al3+、Ba2+、NH4+

陰離子

Cl、OH、CO32、SO42

分別取四種物質(zhì)進行實驗,實驗結(jié)果如下:

①A、D溶液呈堿性,B呈酸性,C呈中性

②A溶液與B溶液反應(yīng)生成白色沉淀,再加過量A,沉淀量減少,但不會完全消失

③A溶液與D溶液混合并加熱有氣體生成,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍

回答下列問題:

(1)A的化學(xué)式是_________,用電子式表示C的形成過程:________________ 。

(2)向A溶液中通入適量CO2,使生成的沉淀恰好溶解,所得溶液中各離子物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是:________________________ 。

(3)寫出③的離子方程式_______________________________________________ 。

(4)簡述D溶液呈堿性的理由___________________________________________ 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


在標準狀況下,將a L NH3完全溶于水得到V mL氨水,溶液的密度為ρ g/cm3,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為w,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為c mol/L。下列敘述中正確的是(   )

w×100%         ②c 

③向上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液的質(zhì)量分數(shù)大于0.5 w 

④向上述溶液中再加入1.5V mL同濃度稀鹽酸,充分反應(yīng)后溶液中離子濃度大小關(guān)系為c(Cl)>c(NH)>c(H)>c(OH)

A.①③         B.②③         C.②④         D.①④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


2012年“六·五”世界環(huán)境日主題:“綠色消費,你行動了嗎?”旨在強調(diào)綠色消費的理念,選擇綠色產(chǎn)品。以下敘述與此理念不相符的是(  )

①在食鹽中加入適量碘酸鉀防治碘缺乏癥

②用工業(yè)酒精兌制飲用酒以降低成本

③用活性炭來脫色以制白糖

④加工香腸時任意加入亞硝酸鈉以保持肉類新鮮

⑤做饅頭時加入適量純堿或碳酸氫鈉使饅頭松軟

A.②和④            B.①和③            C.③和⑤            D.②和⑤

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


欲提純含有少量Ba(NO3)2雜質(zhì)的KNO3溶液,需使用的裝置為(       )

                   

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