【題目】已知空氣組成(體積分?jǐn)?shù))N2:0.800,O2:0.200,氨空氣氧化后的混合氣體組成如下(高溫下NO與O2可以共存)NO:16 mol;O2:7.00 mol;H2O:24.5 mol;N2:112 mol。
完成下列計算:
(1)該混合氣體中NO全部轉(zhuǎn)化為HNO3,需要___________摩爾O2 。
(2)參加反應(yīng)的空氣的體積是___________升。(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
(3)向該混合氣體中添加空氣使NO完全轉(zhuǎn)化為 HNO3,轉(zhuǎn)化后剩余氣體中(不含H2O)氧氣體積分?jǐn)?shù)為0.0500。添加空氣多少摩爾?___________
(4)該混合氣體的組成表明NH3氧化產(chǎn)生的NO超過16 mol,有部分NO已和O2、H2O 反應(yīng)轉(zhuǎn)化為HNO3。這部分NO是多少摩爾? _______
【答案】12 2352 69 0.500
【解析】
(1)NO完全轉(zhuǎn)化為硝酸,發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O=4HNO3,據(jù)此計算需要氧氣總物質(zhì)的量,減去混合氣體中氧氣物質(zhì)的量即為需要加入的氧氣;
(2)氮氣不參加反應(yīng),結(jié)合氮氣體積分?jǐn)?shù)計算通入空氣體積,用通入的空氣體積減去剩余空氣的體積即為參加反應(yīng)的空氣體積;
(3)剩余氣體為氮氣、氧氣混合氣體,假設(shè)需要通入空氣為x mol,表示轉(zhuǎn)化后氮氣物質(zhì)的量,根據(jù)方程式計算參加反應(yīng)氧氣物質(zhì)的量,進(jìn)而表示出剩余氧氣物質(zhì)的量,利用體積分?jǐn)?shù)列方程計算;
(4)反應(yīng)過程中氮氣的量不變,結(jié)合氮氣體積分?jǐn)?shù)計算原空氣中氧氣物質(zhì)的量,根據(jù)4NH3+5O24NO+6H2O計算參加反應(yīng)的氧氣,根據(jù)氧氣物質(zhì)的量守恒計算反應(yīng)4NO+3O2+2H2O=4HNO3中消耗的氧氣,進(jìn)而計算轉(zhuǎn)化為HNO3的NO。
(1)NO完全轉(zhuǎn)化為硝酸,發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O=4HNO3,根據(jù)方程式可知n(NO):n(O2)=4:3,n(NO)=16 mol,所以反應(yīng)需要氧氣總物質(zhì)的量n(O2)=16 mol×=12 mol;
(2)氮氣不參加反應(yīng),N2的體積分?jǐn)?shù)為0.800,故通入空氣體積為V(空氣)=×22.4 L/mol=3136 L,則參加反應(yīng)的空氣體積為:3136L-×22.4 L/mol=2352L;
(3)剩余氣體為氮氣、氧氣混合氣體,假設(shè)需要通入空氣的物質(zhì)的量為x mol,表示轉(zhuǎn)化后N2物質(zhì)的量為112 mol+0.8x mol,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,需要氧氣總物質(zhì)的量為n(O2)=16 mol×=12 mol,則剩余氧氣為0.2x mol+7.00 mol-12 mol=(0.2x-5)mol,轉(zhuǎn)化后剩余氣體中(不含H2O) O2體積分?jǐn)?shù)為0.0500。則=0.0500,解得x=69 mol;
(4)空氣中N2與O2的物質(zhì)的量比4:1,反應(yīng)過程中N2的量不變,原來O2的物質(zhì)的量為112 mol×=28 mol。
設(shè)轉(zhuǎn)化為HNO3的物質(zhì)的量為n mol,則氨氧化產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量為(16+n)mol,
由4NH3+5O24NO+6H2O可知,生成(16+n)mol NO消耗氧氣為(16+n)mol×=(20+n)mol,則4NO+3O2+2H2O=4HNO3中消耗O2的物質(zhì)的量為:28 mol-7 mol-(20+n)mol=n mol,解得n=0.500。
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【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:Na+、Cu2+、Cl-、SCN-
B.使甲基橙變紅色的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、MnO4-
C.由水電離出的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液:Na+、K+、CO32-、SO42-
D.=10-12的溶液中:Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-
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【題目】以干海帶為原料提取碘單質(zhì)和氯化鉀的過程主要分三步:完成下列填空:
(1)步驟一:灼燒干海帶,使其灰化后用熱水浸泡、過濾,制得原料液,含有氯化鉀等物質(zhì)。實驗室灼燒海帶應(yīng)放在_____________(填寫儀器名稱)中加熱,選用熱水而不是冷水浸泡海帶灰的目的是____。
(2)步驟二:原料液經(jīng)結(jié)晶過濾分離出氯化鉀后,向濾液中通適量氯氣氧化I-,制得富碘溶液。實驗室模擬氧化過程的實驗裝置如圖所示。
裝置中A部分用于制取氯氣,實驗室制取氯氣通常有兩種方案:一是在強(qiáng)酸性條件下用氧化劑氧化Cl-;二是電解法。限用圖D中的儀器(支撐儀器、導(dǎo)管、導(dǎo)線、石墨棒和橡皮塞除外),能實現(xiàn)的反應(yīng)是________(選填編號)。
a.2NaCl(s)+MnO2+2H2SO4(濃)加熱MnSO4+Cl2↑+Na2SO4+2H2O
b.2KMnO4+16HCl(濃)→2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
c.2NaCl+2H2O通電2NaOH+Cl2↑+H2↑
d.4HCl(濃)+MnO2加熱MnCl2+Cl2↑+2H2O
廣口瓶B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________。裝置C中NaOH的作用是_______________。
(3)步驟三:取100 mL B中富碘溶液,按如下流程分離碘單質(zhì)。
萃取Ⅱ和酸化過程發(fā)生的反應(yīng)分別是:
3I2+6OH-→5I-+IO3-+3H2O;
5I-+IO3-+6H+→3I2+3H2O;
萃取劑X應(yīng)選擇________(選填編號)。
a.100 mL苯 b.10 mL乙醇 c.10 mL CCl4 d.10 mL己烯
實驗室進(jìn)行萃取操作的儀器是________。操作Ⅰ的名稱是________。
(4)分離出的KCl樣品中常含有少量NaCl和K2CO3等物質(zhì),設(shè)計實驗用沉淀法測定氯化鉀樣品中K2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù):①要用到的化學(xué)試劑是_________(填寫化學(xué)式);②要測定的物理量是________。
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【題目】某溫度下,體積一定的密閉容器中進(jìn)行如下可逆反應(yīng):X(g)+Y(g) Z(g)+W(s);△H >0
下列敘述正確的是
A. 減少少量W,逆反應(yīng)速率減小
B. 當(dāng)容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時,反應(yīng)達(dá)到平衡
C. 降低溫度,平衡正向移動
D. 平衡后加入Z,上述反應(yīng)的△H減小
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【題目】高溫、催化劑條件下,某反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K=恒容時,溫度升高,H2濃度減小.下列說法正確的是( 。
A. 該反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)值
B. 2CO2(g)+2H2(g)2CO(g)+2H2O(g) 的平衡常數(shù)K1=K2
C. 升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小,平衡正向移動
D. 若恒容、恒溫下充入CO,則K值變大
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【題目】下列說法正確的是( 。
A.分子式為C2H6O的有機(jī)化合物性質(zhì)相同
B.相同條件下,等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化,途徑a比途徑b放出更多熱能途徑a:CCO+H2CO2+H2O 途徑b:CCO2
C.食物中可加入適量的食品添加劑,如香腸中可以加少量的亞硝酸鈉以保持肉質(zhì)新鮮
D.生石灰、鐵粉、硅膠是食品包裝中常用的干燥劑
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【題目】寫出或完成下列熱化學(xué)方程式。
(1)0.5molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時,放出445kJ 的熱量。寫出CH4燃燒的熱化學(xué)方程式__________。
(2)通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。下表是一些化學(xué)鍵的鍵能。
化學(xué)鍵 | C-H | C-F | H-F | F-F |
鍵能kJ/mol | 414 | 489 | 565 | 155 |
根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算下列反應(yīng):CH4(g) + 4F2(g)=CF4(g) + 4HF(g)的反應(yīng)熱△H為_____。
(3)1840年瑞士的化學(xué)家蓋斯(Hess)在總結(jié)大量實驗事實(熱化學(xué)實驗數(shù)據(jù))的基礎(chǔ)上提出:“定壓或定容條件下的任意化學(xué)反應(yīng),在不做其它功時,不論是一步完成的還是幾步完成的,其熱效應(yīng)總是相同的(反應(yīng)熱的總值相等)。”
已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH3
請寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式:______。
(4)在101KP下,1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ的熱量,請回答下列問題:
①氫氣的燃燒熱為__________;
②氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為________;
(5)氫能的存儲是氫能利用的前提,科學(xué)家研究出一種儲氫合金Mg2Ni,已知:
Mg(s)+H2(g)=MgH2(s) ΔH1=-74.5kJ·mol-1;
Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s) ΔH2;
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s) ΔH3=+84.6kJ·mol-1。
則ΔH2=_______kJ·mol-1;
(6)白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng):P4+5O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為P—P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、P=O c kJ·mol-1、O=O d kJ·mol-1。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的ΔH為_____。
(7)同素異形體相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率較慢,有時還很不完全,測定反應(yīng)熱很困難。現(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的“不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成,這個總過程的熱效應(yīng)是相同的”觀點來計算反應(yīng)熱。已知:
①P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH1=-2 983.2 kJ·mol-1
②P(紅磷,s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) ΔH2=-738.5 kJ·mol-1
相同狀況下,能量較低的是________;白磷的穩(wěn)定性比紅磷________(填“大”或“小”)。
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【題目】阿伏伽德羅常數(shù)可用NA表示,下列敘述中正確的是( )
A.1mol H2O所含的原子數(shù)為NA個
B.16g O2-含有的電子數(shù)為10NA個
C.常溫常壓下,11.2L Cl2所含分子數(shù)為0.5NA個
D.1L 1mol/L NaClO溶液中含ClO-個數(shù)為NA個
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】H2SO3水溶液中存在電離平衡H2SO3H++ HSO3- 和HSO3-H++ SO32-,若對H2SO3溶液進(jìn)行如下操作,則結(jié)論正確的是:( )
A.通入氯氣,溶液中氫離子濃度增大
B.通入過量H2S,反應(yīng)后溶液pH減小
C.加入氫氧化鈉溶液,平衡向右移動,pH變小
D.加入氯化鋇溶液,平衡向右移動,會產(chǎn)生亞硫酸鋇沉淀
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