【題目】氨是生產氮肥、尿素等物質的重要原料。
(1)合成氨反應N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)在一定條件下能自發(fā)進行的原因是 。電化學法是合成氨的一種新方法,其原理如圖1所示,陰極的電極反應式是 。
(2)氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]對合成尿素[2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)]有影響,恒溫恒容時,將總物質的量3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比進行反應,結果如圖2所示。a、b線分別表示CO2或NH3的轉化率變化,c線表示平衡體系中尿素的體積分數(shù)變化。[n(NH3)/ n(CO2)]= 時,尿素產量最大;經計算,圖中y= (精確到0.01)。
(3)廢水中含氮化合物的處理方法有多種。
①用次氯酸鈉氧化氨氣,可以得到N2H4的稀溶液,該反應的化學方程式是_____________。
②用NaClO溶液也可將廢水中的NH4+ 轉化為N2。若處理過程中產生N2 0.672 L(標準狀況),則需要消耗0.3 mol·L-1的NaClO溶液 L。
③在微生物的作用下,NH4+ 經過兩步反應會轉化為NO3-,兩步反應的能量變化如圖3所示。則1 mol NH4+ (aq)全部被氧化成NO3-(aq)時放出的熱量是 kJ。
④用H2催化還原法可降低水中NO3-的濃度,得到的產物能參與大氣循環(huán),則反應后溶液的pH (填“升高”、“降低”或“不變”)。
【答案】(1)△H <0,N2+6H++6e—=2NH3;(2)2,0.36; (3)① NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O;②0.3;③346 ;④升高。
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)△G=△H-T△S,此反應是△S<0,自發(fā)進行△G<0,因此△H<0,根據(jù)H+移動方向,左端是正極,右端是負極,根據(jù)示意圖,正極反應式為N2+6H++6e-=2NH3;(2)根據(jù)圖像,c代表平衡體系中尿素的體積分數(shù)變化,因此比值為2時,尿素的產量最大,氨碳比=2,總物質量為3mol,則n(NH3)=2mol,n(CO2)=1mol,生成CO(NH2)2和水蒸氣的物質的量為1×0.8mol=0.8mol,此時n(NH3) = (2-2 × 0.8) mol = 0.4 mol,n(CO2) = (1-1 ×0.8) mol = 0.2 mol,因此尿素的體積分數(shù)是0.8/(0.4 + 0.2 + 0.8 + 0.8) × 100% = 36%;(3)①NaClO作氧化劑,化合價由+1價→-1價,化合價降低2價,NH3作還原劑,NH3中-3價→-2價,化合價升高1價,最小公倍數(shù)是2,因此反應方程式為:NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O;②根據(jù)得失電子數(shù)目守恒,即V(NaClO)×0.3×2=0.672×2×3/22.4,解得V(NaClO)=0.3L;③第一步反應式為①NH4+(aq)+1.5O2(g) =NO2-(aq) +2H+(aq) +H2O(l) △H=-273 kJ·mol-1;②NO2-(aq) + 0.5O2(g) = NO3-(aq) △H=-73 kJ·mol-1,①+②得到NH4+(aq) + 2O2(g) = NO3-(aq) + H+(aq) + H2O(l) △H=-360 kJ·mol-1;④參加大于循環(huán),即NO3-轉化成N2,反應方程式為5H2 + 2NO3- = N2↑ + 2OH- + 4H2O,因此pH升高。
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【題目】下列熱化學方程式,正確的是( )
A.4g固體硫完全燃燒生成SO2,放出37 kJ熱量:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH= -296kJ/mol
B.1molN2與3molH2在某密閉容器中反應放出73kJ熱量,則反應的熱化學方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-73kJ/mol
C.甲烷的標準燃燒熱為-890.3kJ·mol-1,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
D.強酸強堿的中和熱為-57.3 kJ/mol: Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(S)+2H2O(l) △H=-114.6kJ/mol
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【題目】硫是一種重要的非金屬元素,在自然界中以游離態(tài)和多種化合態(tài)形式存在。其中二氧化硫是主要的大氣污染物之一。完成下列填空:
(1)依據(jù)平衡移動原理,用化學用語解釋將SO2通入CaCO3懸濁液使之變澄清的原因 。
(2)火法煉銅中有如下反應:
Ⅰ:2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) ΔH =-768.2 kJ·mol—1
Ⅱ:2Cu2O(s)+ Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) ΔH = +116.0 kJ·mol—1
①在反應Ⅱ中,只作氧化劑的是 (用化學式表示)。
②反應Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g)的ΔH= 。
(3)工業(yè)上用過硫酸鉀(K2S2O8)測定鋼鐵中的錳含量,配平下列反應式:
Mn2++ S2O82―+ H2O = MnO4―+ SO42―+ H+
(4)將SO2通入氯酸溶液中生成一種強酸和一種氧化物,已知反應掉1.5mol氯酸時轉移了9.03×1023個電子,寫出該反應的化學方程式 。
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【題目】下列有關元素周期律的敘述中,正確的是
A. 氧化性強弱:F2<Cl2
B. 金屬性強弱:K<Na
C. 酸性強弱:H3PO4<H2SO4
D. 堿性強弱:NaOH<Mg(OH)2
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【題目】欲證明一瓶無色液體是純水,可靠的實驗方法是
A. 1.01×105Pa時沸點為100℃ B. 測得其pH=7
C. 遇鈉生成氫氣 D. 電解時得到H2與O2的體積比為2:1
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【題目】用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應研究影響反應速率的因素。一實驗小組欲通過測定單位時間內生成CO2的速率,探究某種影響化學反應速率的因素,設計實驗方案如下(KMnO4溶液已酸化):
實驗序號 | A溶液 | B溶液 |
① | 20 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液 |
② | 20 mL 0.2 mol·L-1H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液 |
(1)該反應的離子方程式 。(已知H2C2O4是二元弱酸)
(2)該實驗探究的是 因素對化學反應速率的影響。相同時間內針筒中所得CO2的體積大小關系是 < (填實驗序號)。
(3)若實驗①在2 min末收集了2.24 mL CO2(標準狀況下),則在2 min末, c(MnO4-)=__________mol/L(假設混合液體積為50 mL)
(4)除通過測定一定時間內CO2的體積來比較反應速率,本實驗還可通過測定 來比較化學反應速率。(一條即可)
(5)小組同學發(fā)現(xiàn)反應速率總是如右圖,其中t1~t2時間內速率變快的主要原因可能是:
① ;② 。
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值.下列說法中正確的是
A.5.6 g Fe和足量的氯氣完全反應失去電子數(shù)為0.2NA
B.標準狀況下,11.2L CCl4所含的分子數(shù)為0.5NA
C.0.5 molL﹣1AlCl3溶液中Cl﹣的數(shù)目為1.5NA
D.17g氨氣中含有的電子數(shù)為10NA
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【題目】每空分共(1)現(xiàn)有①硫酸②酒精③液氨④純堿⑤熔融的氫氧化鈉⑥水銀⑦三氧化硫⑧澄清石灰水等物質中,屬于鹽的是(填序號,下同) ,屬于酸性氧化物的是 ,能導電的是 ,屬于電解質的是 。
(2)有甲、乙、丙三種元素,甲元素M層的電子數(shù)是其K層的電子數(shù)的1/2,乙元素原子核內無中子,丙元素原子核內有8個質子。
①寫出丙元素的元素符號 。
②寫出甲、乙、丙三種元素組成的化合物在水中的電離方程式 。
③畫出甲元素的原子結構示意圖 。
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【題目】某溫度時,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。請回答下列問題:
(1)下列說法正確的是__________(填字母序號)。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a點變到b點
B.通過蒸發(fā)可以使溶液由d點變到c點
C.d點無BaSO4沉淀生成
D.a點對應的Ksp大于c點對應的Ksp
(2)將100 mL 1 mol·L-1 H2SO4加入100 mL含Ba2+ 0.137 g 的溶液中充分反應后,過濾出沉淀,濾液中殘留的Ba2+的物質的量濃度為____________(保留三位有效數(shù)字)。
(3)將沉淀用100 mL純水或100 mL 0.01 mol·L-1的H2SO4分別洗滌,兩種情況下?lián)p失的BaSO4的質量之比為_____________。
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