【題目】NH3作為一種重要化工原料,被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國家863計(jì)劃。催化劑常具有較強(qiáng)的選擇性,即專一性。已知:

反應(yīng)I:4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H=―905.0 kJ·molˉ1

反應(yīng) II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H

(1)

化學(xué)鍵

H—O

O===O

N≡N

N—H

鍵能kJ·molˉ1

463

496

942

391

△H=_______________

(2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3和O2,在某催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)I,則下列有關(guān)敘述中正確的是______________

A.使用催化劑時(shí),可降低該反應(yīng)的活化能,加快其反應(yīng)速率

B.若測得容器內(nèi)4v(NH3)=6v(H2O)時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)平衡

C.當(dāng)容器內(nèi)=1時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)平衡

(3)氨催化氧化時(shí)會(huì)發(fā)生上述兩個(gè)競爭反應(yīng)I、II。為分析某催化劑對該反應(yīng)的選擇性,在1L密閉容器中充入1 mol NH3和2mol O2,測得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如下圖:

①該催化劑在高溫時(shí)選擇反應(yīng)_____________(填“ I ”或“ II”)。

②520℃時(shí),4NH3(g)+5O24NO(g) +6H2O(g)的平衡常數(shù)K=________(不要求得出計(jì)算結(jié)果,只需列出數(shù)字計(jì)算式)。

③有利于提高NH3轉(zhuǎn)化為N2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_______________

A.使用催化劑Pt/Ru

B.使用催化劑Cu/TiO2

C.增大NH3和O2的初始投料比

D.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度

E.降低反應(yīng)溫度

(4)采用氨水吸收煙氣中的SO2

①若氨水與SO2恰好完全反應(yīng)生成正鹽,則此時(shí)溶液呈_____性(填“酸”或“堿”)常溫下弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下:氨水:Kb=1.8×10ˉ5mol·Lˉ1;H2SO3:Ka1=1.3×10ˉ2mol·Lˉ1,Ka2=6.3×10ˉ8mol·Lˉ1

②上述溶液中通入______氣體可使溶液呈中性(填“SO2”或NH3”),此時(shí)溶液c(NH4+_______c(SO32-(填“>”“<”或“=”)

【答案】 H=1260kJ·molˉ1 A I E SO2

【解析】(1)H=E(反應(yīng)物)E(生成物)=(4×391×3+3×4962×9426×463×2)kJmol-1= 1260 kJmol-1。

(2)A項(xiàng),使用催化劑,改變反應(yīng)機(jī)理,降低活化能,加快反應(yīng)速率,故A正確;B項(xiàng),用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以6v(NH3)= 4v(H2O)時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng), =1時(shí),不能說明反應(yīng)物和生成物的量不再變化,不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡,故C錯(cuò)誤。綜上,選A。

(3)由已知,結(jié)合圖像可得,①高溫時(shí)主要發(fā)生反應(yīng)I。

平衡時(shí),c(NH3)=(10.20.4)mol·Lˉ1=0.4mol·Lˉ1,c(O2)=(20.30.25)mol·Lˉ1=1.45mol·Lˉ1,c(NO)=0.2mol·Lˉ1,c(H2O)=(0.3+0.6)mol·Lˉ1=0.9mol·Lˉ1,所以520℃時(shí),4NH3(g)+5O24NO(g) +6H2O(g)的平衡常數(shù)K= = 。

③使用催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能改變化學(xué)平衡,故A、B錯(cuò)誤;C項(xiàng),增大NH3O2的初始投料比,提高了O2的轉(zhuǎn)化率,降低了NH3的轉(zhuǎn)化率,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),增大反應(yīng)物濃度,平衡向氣體分子數(shù)減小方向移動(dòng),降低了NH3的轉(zhuǎn)化率,故D錯(cuò)誤;E項(xiàng),對于放熱反應(yīng),降低溫度,平衡右移,提高了NH3的轉(zhuǎn)化率,故E正確。

(4)①由已知可得:Kh(NH4+)== =,Kh(HSO3-)== =,Kh(SO32-)===,所以水解常數(shù):Kh(SO32-)>Kh(NH4+)>Kh(HSO3-),故亞硫酸銨溶液水解呈堿性,亞硫酸氫銨溶液水解呈酸性。

②因?yàn)閬喠蛩徜@溶液水解呈堿性,所以通入SO2氣體可使溶液呈中性;由離子守恒:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),又因?yàn)閏(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),故c(NH4+)>2c(SO32-)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C是三種金屬,根據(jù)下列 ①、② 兩個(gè)實(shí)驗(yàn):① 將A與B浸在稀硫酸中用導(dǎo)線相連,A表面有氣泡逸出,B逐漸溶解;② 電解物質(zhì)的量濃度相同的A、C混合鹽溶液時(shí),陰極上先析出C(使用惰性電極)。A、B、C的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?)

A. A>B>CB. B>C>AC. C>A>BD. B>A>C

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是( )

A.漂白粉、漂粉精是純凈物

B.漂白粉中含有次氯酸,所以漂白粉能使染料等有機(jī)色素褪色

C.工業(yè)上將氯氣通入澄清石灰水制取漂白粉

D.次氯酸能殺死病菌,所以氯氣可用于自來水的消毒

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示五層膜材料常用于汽車玻璃中的電致變色系統(tǒng),其工作原理是在外接電源下,通過在膜材料內(nèi)部發(fā)生氧化還原反應(yīng),實(shí)現(xiàn)對器件的光透過率進(jìn)行多級可逆性調(diào)節(jié)。(已知:WO3Li4Fe4[Fe(CN)6]3均為無色透明,LiWO3Fe4[Fe(CN)6]3均為藍(lán)色)下列有關(guān)說法正確的是( 。

A. 當(dāng)B外接電源負(fù)極時(shí),膜的透射率降低,可以有效阻擋陽光

B. 當(dāng)A接電源的正極時(shí),此時(shí)Li+脫離離子存儲(chǔ)層

C. 當(dāng)B外接電源正極時(shí),離子儲(chǔ)存層發(fā)生反應(yīng)為:Fe4[Fe(CN)6]3+4Li++4eˉ=Li4Fe4[Fe(CN)6]3

D. 該電致變色系統(tǒng)在較長時(shí)間的使用過程中,離子導(dǎo)體層中Li+的量可保持基本不變

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將純鐵片和純銅片按下圖所示插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間,下列敘述正確的是

A. 甲裝置中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B. 兩個(gè)裝置中銅片表面均有氣泡產(chǎn)生

C. 甲裝置中H+移向銅片發(fā)生還原反應(yīng)

D. 甲中負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-3e-=Fe3+

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列敘述正確的是( )
A.稀硫酸和銅粉反應(yīng)可制備硫酸銅
B.碘化鉀與濃硫酸反應(yīng)可制備碘化氫
C.過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)可制備氧氣
D.鋁箔在氯氣中燃燒可制備無水三氯化鋁

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】三氯氧磷(化學(xué)式:POCl3)常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料。氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的流程如下:

(1)氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的化學(xué)方程式為___________________________。

(2)氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷時(shí),會(huì)產(chǎn)生含磷(主要為H3PO3、H3PO4等)廢水,已知H3PO3是一種淡黃色晶體,且易溶于水的二元弱酸。

若用20 mL H3PO3溶液與同濃度的NaOH溶液40mL恰好完全反應(yīng),生成的鹽為___________________(填“正鹽”或“酸式鹽”)。

H3PO3中,P元素的化合價(jià)為_______________________。H3PO3可以將溶液中的Ag+還原,從而用于化學(xué)鍍銀,寫出該離子方程式_________________________。

處理廢水時(shí),先在其中加入適量漂白粉,再加入生石灰調(diào)節(jié)pH將磷元素轉(zhuǎn)化為磷酸鈣沉淀并回收,加入漂白粉的作用是______________________________________。

若處理后的廢水中c(PO43ˉ)=4×10ˉ7mol·Lˉ1,溶液中c(Ca2+)=________mol·Lˉ1。(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10ˉ29

(3)通過佛爾哈德法可以測定三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素含量,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

.取a g產(chǎn)品于錐形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全水解后加稀硝酸至酸性。

.向錐形瓶中加入0.1000 mol·Lˉ1的AgNO3溶液40.00 mL,使Cl完全沉淀。

.向其中加入2 mL硝基苯,用力搖動(dòng),使沉淀表面被有機(jī)物覆蓋。

.加入指示劑,用c mol·Lˉ1 NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點(diǎn),記下所用體積。

已知:Ksp(AgCl)=3.2×10ˉ10,Ksp(AgSCN)=2×10ˉ12

滴定選用的指示劑是__________(選填字母)。

a.FeCl2b.NH4Fe(SO4)2 c.淀粉 d.甲基橙

實(shí)驗(yàn)過程中若未加入硝基苯這項(xiàng)操作,所測Cl元素含量將會(huì)_______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于某有機(jī)物的性質(zhì)敘述不正確的是

A. 1 mol該有機(jī)物完全燃燒可生成12molCO2

B. lmol該有機(jī)物分別與足量NaNaHCO3反應(yīng),產(chǎn)生的氣體分子數(shù)目相等

C. 1 mol該有機(jī)物可以與5mol H2發(fā)生加成反應(yīng)

D. 1 mol該有機(jī)物可以與2 molNaOH發(fā)生反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】4種短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,其原子的最外層電子數(shù)之和為19,WX元素原子內(nèi)質(zhì)子數(shù)之比為1:2,X2+Z-離子的電子數(shù)之差為8,下列說法不正確的是 ( )

A. W相鄰的同主族元素可制成重要的半導(dǎo)體材料

B. X單質(zhì)不可能置換出W單質(zhì)

C. 元素原子半徑從大到小的順序是X、Y、Z

D. WY、Z元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物中酸性最強(qiáng)的是HZO4

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案