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【題目】如圖所示是工業(yè)生產硝酸銨的流程。

(1)寫出N2H2通過紅熱的鐵紗網生成氨氣的反應方程式:_____。

(2)在一定溫度和壓強下,將H2N231(體積比)在密閉容器中混合,當該反應達到平衡時,測得平衡混合氣中NH3的氣體體積分數(shù)為,此時H2的轉化率為_____

(3)設備B中反應的化學方程式為____。

(4)利用以上流程,若N2H2合成氨時,H2的轉化率如上題所求,氨氣催化氧化制硝酸時損失20%,其他環(huán)節(jié)損失忽略不計,則9H2最多可制取_____噸硝酸銨。

(5)某課外小組運用原電池原理合成氨,其裝置結構如圖所示:

該裝置的負極為_____(ab),試寫出a極的電極反應式_______。

【答案】N2+3H22NH3 60% 4NH3+5O24NO+6H2O 64 b N2+6H++6e-=2NH3

【解析】

從流程圖可知,N2H2在紅熱鐵砂網的催化作用下合成氨氣,氨氣和空氣中的O2在鉑銠合金網的催化作用下發(fā)生催化氧化生成NOH2O,將NO和空氣、水混合,NOO2和水反應生成HNO3,然后NH3HNO3反應生成NH4NO3

(2) 在一定溫度和壓強下,氣體的體積比等于物質的量之比,假設通入N2的物質的量為1mol,設H2的轉化率為x,列出三段式,可算出H2的轉化率;

(4)H2的質量算出轉成氨氣的質量,氨氣催化氧化制硝酸來計算硝酸質量,再依據氨與硝酸按11生成硝酸銨,列等式算得硝酸銨的質量;

(5)原電池中負極失電子發(fā)生氧化反應,正極得電子發(fā)生還原反應。

(1)N2H2在紅熱鐵砂網的催化作用下合成氨氣,化學方程式為:N2+3H22NH3,故答案為:N2+3H22NH3;

(2)在一定溫度和壓強下,氣體的體積比等于物質的量之比,則H2N2的物質的量之比為31,假設通入N2的物質的量為1mol,設H2的轉化率為x,列出三段式: ,,解得x=0.6,則H2的轉化率為60%,故答案為:60%

(3)B裝置中在Pt-Rh合金網的催化作用下,氨氣和氧氣發(fā)生催化氧化反應生成NOH2O,化學方程式為:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案為:4NH3+5O24NO+6H2O;

(4)N2+3H22NH3H2的轉化率為60%,9tH2最多可制取氨氣的質量為,設被氧化的氨氣為xt,氨氣催化氧化制硝酸時損失20%,則生成的硝酸為,氨與硝酸按1:1生成硝酸銨,則有,解得x=17,所以硝酸銨的質量為,故答案為64

(5)電池工作時,電池bCO失電子被氧化為生成CO2,故負極為baN2得電子被還原生成NH3,電極反應式為:N2+6H++6e-=2NH3,故答案為:b;N2+6H++6e-=2NH3。

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】甲、乙、丙、丁分別是甲烷、乙烯、丙烯(CH3—CH===CH2)、苯中的一種。

①甲、乙能使溴水褪色,甲分子中所有原子共平面,但乙分子不是所有原子共平面。

②丙既不能使Br2CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色。

③丁既不能使Br2CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色,但在一定條件下可與液溴發(fā)生取代反應。一定條件下,1 mol丁可以和3 mol H2完全加成。

請根據以上敘述完成下列填空:

(1)甲的結構簡式是________,官能團的名稱是________,丙是________形結構。

(2)甲與溴水發(fā)生反應的化學方程式:______________________。反應類型:________甲發(fā)生的聚合反應方程式:_________________________

(3)丁與濃硝酸的反應方程式:_________________________。 反應類型 ______

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【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述中正確的是

A.工業(yè)制硫酸的反應中,若通入128 g SO2,生成SO3的分子數(shù)目為2NA

B.2 mol Na2S分子中含有S原子的數(shù)目為2NA

C.標準狀況下,6.72 L NH3溶于水后,溶液中NH3·H2O數(shù)目之和為0.3NA

D.Zn與濃硫酸充分反應后,收集到氣體0.5 mol,電子轉移的數(shù)目為NA

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【題目】2019年諾貝爾化學獎授予鋰離子電池的發(fā)明者,LiFePO4是鋰離子電池的正極材料。用含鋰廢渣(主要金屬元素的含量:Li 8.50%Ni 6.55%、Mg 13.24%)制備Li2C2O4,并用其制備LiFePO4部分工藝流程如圖(該流程可能造成水體砷污染):

已知:濾液1、濾液2中部分離子的濃度(g·L-1):

Li+

Ni2+

Mg2+

濾液1

22.72

20.68

60.18

濾液2

21.94

7.7×10-3

0.78×10-3

I.制備Li2C2O4

(1)濾渣2的主要成分有__(填化學式)。

(2)Na2C2O4溶液中各離子的濃度由大到小順序為__。

(3)寫出加入Na2C2O4溶液時發(fā)生反應的離子方程式:__

.制備LiFePO4

(4)將電池極Li2C2O4FePO4置于高溫下反應生成LiFePO4和一種溫室氣體,該反應的化學方程式是___。

(5)LiFePO4需要在高溫下成型后才能作為電極,高溫成型時要加入少量石墨,則石墨的作用是__(任寫一點)。

(6)我國科學家研究零價鐵活化過硫酸鈉(Na2S2O8)去除廢水中的As(Ⅴ),其機制模型如圖,其中零價鐵與過硫酸鈉反應的離子方程式是__。在該模型中得到的鐵砷共沉淀物經灼燒(無元素化合價變化)后得到一種磁性化合物,化學式為Fe7As2O14,該物質中二價鐵與三價鐵的個數(shù)比為__

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【題目】某無色溶液中可能含有H+、、K+、Mg2+Fe3+Al3+、Cl、、、中的幾種離子,且?guī)追N陰離子濃度相同(不考慮水的電離)。取三份該溶液于三支試管中,每份10 mL,進行如下操作:

①向試管1中滴加足量的BaCl2溶液,過濾后得到沉淀0.03 mol,向濾液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成。

②向試管2中滴加一定濃度的NaOH溶液,產生沉淀的物質的量與NaOH溶液體積關系如圖所示。

③向試管3中加入足量銅粉,銅粉溶解并產生無色氣體,該氣體在試管口處變?yōu)榧t棕色。

則下列說法中正確的是

A.該溶液中一定存在H+、K+Mg2+、Al3+、Cl、

B.該溶液中c(K+)一定為2 mol/L

C.試管2中滴加的NaOH溶液濃度一定為1 mol/L

D.試管3中溶解的銅粉質量一定為0.72 g

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【題目】有一種化合物結構如圖所示,其中W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X、Y是同周期元素,Z的含氧酸均具有氧化性,該化合物相對分子質量小于125。下列有關說法正確的是

A.WZ沸點高于W2Y的沸點

B.X的含氧酸一定為二元弱酸

C.原子半徑大小:Z>Y>X>W

D.XZ組成的化合物中可能含有非極性鍵

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【題目】X、Y、ZW 四種物質間的轉化關系如圖所示 ,下列轉化不能一步實現(xiàn)的是( )

序號

X

Y

Z

W

轉化關系

A

FeCl3

FeCl2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

B

Na

NaOH

Na2CO3

NaCl

C

Cl2

Ca(ClO)2

HClO

HCl

D

H2S

S

SO3

H2SO4

A.AB.BC.CD.D

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(1)方法一中,裝置A的作用________________________。方法二中,裝濕棉花的作用_______________________________________。

(2)實驗完畢后,取出裝置一的少量固體,溶于足量稀鹽酸,再滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化,試解釋原因:__________________________。

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【題目】在恒溫恒容容器中發(fā)生N2O4(g)2NO2(g),若反應物的濃度由0.1molL﹣1降到0.06molL﹣1需20s,那么由0.06molL﹣1降到0.036molL﹣1,所需反應時間為( 。

A. 10 sB. 12 sC. 大于12 sD. 小于12 s

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