【題目】氨是重要的基礎(chǔ)化工原料,可以制備亞硝酸(HNO2)、連二次硝酸(H2N2O2)、尿素[CO(NH2)2]等多種含氮的化工產(chǎn)品

(1)已知:25℃時,亞硝酸和連二次硝酸的電離常數(shù)如下表所示:

化學(xué)式

HNO2

H2N2O2

電離常數(shù)

Ka=5.1×104

Ka1=6.17×108 、Ka2=2.88×1012

①物質(zhì)的量濃度相同的NaNO2和NaHN2O2溶液的pH(NaNO2)_________pH(NaHN2O2)(填“>”“<”或“=”)。

②25℃時,NaHN2O2溶液中存在水解平衡,其水解常數(shù)Kh=____(保留三位有效數(shù)字)。

③0.1mol/L NaHN2O2溶液中離子濃度由大到小為:________________________________

(2)以NH3與CO2為原料可以合成尿素[CO(NH2)2],涉及的化學(xué)反應(yīng)如下:

反應(yīng)I:2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s) ΔH1=159.5 kJ·mol1;

反應(yīng)II:NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+116.5 kJ·mol1;

反應(yīng)III:H2O(l)H2O(g) ΔH3=+44.0 kJ·mol1

則反應(yīng)IV:NH3與CO2合成尿素同時生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為__________________

(3)T1℃時,向容積為2 L的恒容密閉容器中充入n(NH3)∶n(CO2)=2∶1的原料氣,使之發(fā)生反應(yīng)IV,反應(yīng)結(jié)束后得到尿素的質(zhì)量為30 g,容器內(nèi)的壓強(p)隨時間(t)的變化如圖1所示。

T1℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為______________。

②圖2中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為________(填曲線標(biāo)記字母)。

【答案】<1.62×107c(Na+)>c(HN2O2-)>c(OH-)>c(H+)>c(N2O22-)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=87.0 kJ·mol1128(mol/L)-3a

【解析】

(1)①根據(jù)越弱越水解的規(guī)律,可知NaHN2O2的水解程度大于NaNO2,故pH(NaNO2) <pH(NaHN2O2)。

②根據(jù)NaHN2O2的水解方程式,可得關(guān)系式:Kh= =1.62×107。

③由HN2O2-的電離平衡常數(shù)Ka2=2.88×1012小于HN2O2-的水解平衡常數(shù)Kh =1.62×107,所以NaHN2O2溶液呈堿性,所以NaHN2O2溶液中離子濃度由大到小為c(Na+)>c(HN2O2-)>c(OH-)>c(H+)>c(N2O22-)。

(2)根據(jù)蓋斯定律:I-II-III式得方程式2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l),則ΔH=159.5 kJ·mol1-116.5 kJ·mol1-44.0 kJ·mol1=87.0 kJ·mol1。

(3)①尿素的質(zhì)量為30g,則尿素的物質(zhì)的量為30g÷60g/mol=0.5mol,因為 n(NH3)n(CO2)=21,設(shè)n(NH3)2 an(CO2)a,則根據(jù)反應(yīng)方程式的三段式:

化學(xué)反應(yīng)方程式:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)

起始物質(zhì)的量/mol 2a a 0 0

轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol 1 0.5 0.5 0.5

平衡物質(zhì)的量/mol 2a1 a0.5 0.5 0.5

恒溫恒容條件下,壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比,由圖像可知:(2 a + a):( 2a1+ a0.5)=9:3,解之得:a=0.75,平衡時c(NH3)=(2 a -1)mol/2L=0.25 mol·L1,c(CO2)=( a0.5)mol/2L =0.125 mol·L1;根據(jù)反應(yīng)可知平衡常數(shù)K= =128(mol/L)-3。

②正反應(yīng)放熱,升溫平衡向左移動,故平衡常數(shù)K減小,故a曲線表。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】X、Y、Z、M、W五種短周期元素。X原子的質(zhì)子數(shù)與電子層數(shù)相同,W原子核外電子數(shù)是M原子最外層電子數(shù)的2倍,Y、Z、M、W在周期表中的相對位置如圖所示。下列說法不正確的是

A. 原子半徑:W>Y>Z>M>X

B. 熱穩(wěn)定性:XM>X2Z

C. 僅由X、Y、Z三種元素形成的化合物中不可能含離子鍵

D. WM4分子中每個原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu)

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【題目】將金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的溶液中,有氣體放出,且溶液質(zhì)量減輕的是(  )

A.稀鹽酸

B.K2SO4稀溶液

C.CuCl2稀溶液

D.

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【題目】為了探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,進(jìn)行了如下圖裝置所示的實驗,打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,一段時間后加熱,實驗后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末,BaCl2溶液中有白色沉淀產(chǎn)生,品紅溶液中紅色褪去,檢查氫氧化鈉溶液出口處無氧氣產(chǎn)生。下列說法錯誤的是

A. 氫氧化鈉溶液的作用是吸收多余的SO2氣體

B. 反應(yīng)管內(nèi)產(chǎn)生的紅色粉末可能是Fe2O3

C. BaCl2溶液的目的是檢驗SO3的存在,此處用Ba(NO3)2溶液也可以檢驗SO3

D. 反應(yīng)管內(nèi)得到的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1:1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氯堿工業(yè)所用的精鹽由粗鹽提純,粗鹽中含有泥沙等不溶性雜質(zhì),以及可溶性雜質(zhì):Ca2+,Mg2+SO42-等,提純的流程如下圖:

(1)整個流程中所用試劑: NaOH溶液、②BaCl2溶液、③Na2CO3溶液、 ④鹽酸,下列加入試劑順序正確的是___________________。

A ①②③④ B ①③②④ C ①②④③ D ②③①④ E ③②①④

除去Mg2+的化學(xué)方程式__________________________________________

(2)實驗室需配置480mL0.2mol/LNaCl溶液,用電子天平稱取___________g上述精鹽,配置時需要的儀器燒杯、玻璃棒外,還需要________________________________。使用容量瓶配制溶液時,由于操作不當(dāng),會引起誤差,下列情況會使所配溶液濃度偏低的是______________(填編號)。

①向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液時不慎將液滴灑在容量瓶外面

②溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后,燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌

③轉(zhuǎn)移溶液前容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水

④定容時,仰視容量瓶的刻度線

⑤定容后搖勻,發(fā)現(xiàn)液面降低,又補加少量水,重新達(dá)到刻度線

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1 L某混合溶液,可能含有的離子如下表:

陽離子

H、K、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+

陰離子

Cl、Br、I、CO32-、AlO2-

(1)向該溶液中逐滴加入cmol/L NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)的關(guān)系如圖所示。則該溶液中一定含有的離子是______________。

(2)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)計算a=_______________mL

(3)經(jīng)檢測,該溶液中還含有大量的Cl、Br、I,若向1 L該混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl、Br、I的物質(zhì)的量與通入Cl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的關(guān)系如下表所示,分析后回答下列問題:

Cl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

2.8 L

5.6 L

11.2 L

n(Cl)

1.25 mol

1.5 mol

2 mol

n(Br)

1.5 mol

1.4 mol

0.9 mol

n(I)

x mol(x≠0)

0

0

①當(dāng)通入Cl2的體積為5.6L時,溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________。

②原溶液中Cl、Br、I的物質(zhì)的量濃度之比為____________________________

x=_________________mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)下表中部分短周期元素的原子半徑及主要化合價信息:

元素代號

L

M

Q

R

T

原子半徑/nm

0.152

0.143

0.160

0.102

0.074

主要化合價

+1

+3

+2

+6、-2

-2

請判斷以下敘述正確的是(  )

A. 氫化物的沸點為H2T<H2R

B. L與T2-的核外電子數(shù)相等

C. 單質(zhì)L在空氣中燃燒生成的氧化物中,氧元素化合價為-1價

D. M與T形成的二元化合物具有兩性

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【題目】檢驗二氧化硫中是否混有二氧化碳?xì)怏w,可采用的方法是(  )

A.通過品紅溶液

B.先通過氫氧化鈉溶液,再通過澄清石灰水

C.通過澄清石灰水

D.先通過酸性高錳酸鉀溶液,再通過澄清石灰水

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實驗現(xiàn)象預(yù)測正確的是( )

A. 實驗Ⅰ:振蕩后靜置,上層溶液顏色保持不變

B. 實驗Ⅱ :酸性 KMnO4 溶液中出現(xiàn)氣泡,且顏色逐漸褪去

C. 實驗Ⅲ:微熱稀 HNO3 片刻,溶液中有氣泡產(chǎn)生,廣口瓶內(nèi)始終保持無色

D. 實驗Ⅳ:滴入 FeCl3 后,可形成帶電的膠體,該分散系導(dǎo)電能力增強

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